【文章概述】 本文主要探讨了基于改进遗传算法的FIR数字滤波器的优化设计。在数字信号处理领域,FIR滤波器因其稳定性、线性相位特性以及设计灵活性而广泛应用。然而,传统的设计方法如窗函数法、经验公式和Parks-McClellan算法各有不足,如无法满足多样需求、设计复杂或收敛速度慢。因此,研究人员转向使用遗传算法来优化FIR滤波器的设计。 【改进的遗传算法】 遗传算法是一种模拟生物进化过程的全局优化搜索算法,具有较强的鲁棒性。然而,标准遗传算法在寻找全局最优解时可能会陷入早熟现象,导致收敛速度慢。为了解决这一问题,文章提出了结合BP神经网络的改进遗传算法。这种结合方式利用了遗传算法的全局搜索能力和BP神经网络的局部搜索能力,有效地解决了大规模多极值优化问题,提高了算法的收敛速度和效果。 【FIR数字滤波器】 FIR数字滤波器是一种输出只与过去和现在输入相关的系统,其频率特性可以通过单位冲激响应表示。对于M阶线性相位FIR滤波器,存在特定的对称约束条件。滤波器的优化设计目标是使实际滤波器的频率特性H(w)接近理想滤波器的频率特性Hd(w),通常采用加权的切比雪夫最佳一致逼近准则。该准则通过误差加权函数W(w)来调整通带和阻带的逼近精度。 【优化过程】 文章描述了改进遗传算法在FIR滤波器设计中的具体实现步骤,包括随机生成初始种群,计算个体适应度,以及利用BP神经网络对非最优个体进行优化,生成新一代种群。这个过程不断迭代,直到满足预设的进化代数或误差阈值。 【总结】 通过对遗传算法的改进,结合BP神经网络,设计FIR数字滤波器的效率和精度得到了显著提升。这种方法不仅能够避免标准遗传算法的早熟问题,还能够快速找到接近全局最优的滤波器设计方案,适用于对时间要求严格的系统。这一研究为FIR滤波器设计提供了新的优化策略,对于数字信号处理领域的实践应用具有重要意义。
2024-09-02 19:53:17 105KB 遗传算法
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针对传统的遗传算法存在搜索效率低和无客观判敛标准的缺点,结合不动点算法的渐细剖分思想对其进行改进,首先将函数优化问题转换为不动点问题;然后对解空间做单纯剖分,根据剖分顶点信息进行迭代搜索;最后将寻找到的全标单纯形转换为目标值输出。将改进算法应用到开关磁阻电机的结构优化设计中,建立了以电磁径向力最低为目标的优化设计模型。以功率为2.2kw的电机为例,利用该模型进行优化分析,并与原电机参数进行对比。结果表明,改进后的算法经过10次迭代后求得较好的全局最优解,稳定高效。
2024-04-16 15:39:37 687KB 遗传算法 开关磁阻电机 优化设计
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进化算法作为一类新的优化搜索方法,广泛应用于各种优化问题。现对简单遗传算法进行了改进,采用实值编码,并与模拟退火算法及基于适值排序和随机选择的方法相结合,形成了改进遗传算法。同时还介绍了一种新的进化算法一粒子群优化算法。将这两种优化算法应用于函数优化。并对优化结果进行了对比分析。比较结果表明,改进遗传算法和粒子群优化算法都可以在函数优化方面表现出较好的健壮性。但在找寻最优解的效率上,粒子群优化算法较好。
2023-12-26 11:50:02 360KB 工程技术 论文
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为解决基本遗传算法在实际应用中存在的收敛速度低及稳定性差的问题.采用了单纯同伦算法与基本遗传算法相结合的改进算法,将n维函数优化问题放到高一维的空间中.改进后的算法通过同伦参数的变化设置跟踪路径,使用网径渐细的单纯剖分,使目标解的精度随着算法的迭代过程逐渐提高,在不损失算法效率的前提下提高了算法的精度;算法依据单纯剖分的顶点整数标号信息作为判断收敛的标准,改善了基本遗传算法判敛标准受人为因素影响的缺点,提升了稳定性.优化算例表明:与相关文献的优化算法相比较,改进后的遗传算法有更高的效率及更高的精度.
2023-11-03 14:40:53 1MB 行业研究
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将认知无线电中的动态频谱分配技术应用在无线传感网中,针对工作在ISM(industrial,scientific and medical)频段的无线传感网面临的频谱资源紧缺问题,提出一种基于改进自适应遗传算法的动态频谱分配方案。该算法以图论着色模型为基础,以最大带宽收益和最小切换频率为目标函数,在交叉和变异过程中采用自适应交叉概率和变异概率代替固定的交叉概率和变异概率。仿真结果表明,与传统遗传算法和颜色敏感图论着色算法相比,该算法可以实现提高频谱利用率、降低能量消耗的预期目标。
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引言   是如何把分布在不同地理位置上的计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源和知识资源等通过Internet整合成一台巨大的超级计算机,实现各种资源的全面共享,是网格任务调度的主要工作任务。资源管理是网格技术的关键。   用户通过向网格系统提交计算任务,以此来共享网格资源,网格调度程序再把这些任务分配给合适的资源。高效的调度策略或算法可以充分利用网格系统的处理能力,达到提高应用程序性能的面对。在目前的网格调度算法研究中,主要目标是提高吞吐率和系统的使用率,实现经济系统和用户的约束条件,使得在整个系统中网格应用任务的完成时间达到最小化。   遗传算法(IGA)是建立一个调度的集合并从
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遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,可用来求解包含离散化变量的复杂优化问题。将遗传算法应用于油田配电网无功优化,并对常规遗传算法的编码方式、遗传算子以及终止判据等方面进行改进,提高了计算效率和全局寻优能力。通过对油田配电网的分析和计算,结果表明该改进遗传算法应用于油田无功优化是合理可行的,其优化效果优于传统遗传算法。
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改进型遗传算法的 matlab程序 可以直接运行
摘要:提供一种改进遗传算法的AGV动态路径规划算法,其中,针对传统变异算子缺少启发式规则导致变异产生优质解的概率较低和算法早熟的缺陷,基于相连的路径片段组成的三
2022-08-28 17:15:26 1.72MB
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模拟电路的元件参数很多,而且设计时需要兼顾多个性能要求,导致计算调整困难。针对此问题,提出一种以遗传算法为基础的参数自动设计方法。首先,以性能达标程度的加权和作为适应度评价函数,为不同结构、不同性能要求的模拟电路建立了形式较为统一的数学评价模型;其次,采用子代竞争择优、精英超突变等策略改进遗传算法,提高了算法的收敛速度和局部搜索能力,并对遗传算法求出的元件参数做了可行化处理,使其满足实际制作的需要;最后,利用该方法设计制作中心频率为115 MHz的电压控制振荡器,验证方法有效性。
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