基于遗传算法的IIR数字滤波器的设计与仿真毕业设计论文
毕业设计(论文)-基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计
IIR数字滤波器的设计摘要数字滤波器是对数字信号进行滤波处理以得到期望的响应特性的离散时间系统。
作为一种电子滤波器，数字滤波器与完全工作在模拟信号域的模拟滤波器不同。
数字滤波器工作在数字信号域，它处理的对象是经由采样器件将模拟信号转换而得到的数字信号。
数字滤波器的工作方式与模拟滤波器也完全不同：后者完全依靠电阻、电容、晶体管等电子元件组成的物理网络实现滤波功能；而前者是通过数字运算器件对输入的数字信号进行运算和处理，从而实现设计要求的特性。
本文由数字滤波器的功能、应用及发展入手，介绍了数字滤波器的基本概念，其中包括系统的描述、系统的传递函数和IIR数字滤波器基本结构。
其次根据IIR数字滤波器的设计原理，在MA TLAB环境下分别采用脉冲响应不变法、双线性变换法和MA TLAB函数直接设计法对IIR数字滤波器进行了设计。
最后应用FDATool和Simulink工具对IIR数字滤波器进行了仿真。
关键词：IIR数字滤波器；MATLAB；脉冲响应不变法；双线性变换法；FDATool；SimulinkDesign of IIR digital filterAbstractDigital filters are the discrete-time systems that process to filter digital signal to get expected response characteristics. As an electronic filter, digital filters work differently from the analog signal filters who completely work in analogy signal domain. Digital filter work in the digital signal domain and its targets are digital signals that are received by sampling devices converting analog signals to digital signals. The working methods of digital filters and analog filters are completely different: the latter completely rely on the function of the physical network formed by resistors, capacitors, transistors and other electronic components of filtering ,while the former computes and processes digital signals with the help of digital computing devices to realize the characteristics of the design requirements.In this paper, the function, application and development of the digital filter are introduced followed by the introduction of the principle of digital filter design. The principle first includes the description of the system, the transfer function of the system and the basic structure of the IIR (Infinite Impulse Response) digital filter. Then, according to the design principle of IIR digital filter, the IIR digital filter is designed by the method of non-changing impulse response, the method of double linear transform and direct method using MATLAB functions. At last, the designed IIR digital filter is simulated by FDATool and MATLAB Simulink Tool.Key words:IIR digital filter；MATLAB；non-changing impulse response；double linear transformation；FDATool；Simulink目录第一章绪论 (1)1.1数字滤波器技术概述 (1)1.2滤波器及滤波方法的发展历程 (2)1.3滤波器的分类 (3)1.4数字滤波器的优越性 (4)1.5数字滤波器的实现方法 (5)1.6MATLAB软件简介 (6)1.7MATLAB的语言特点 (8)第二章数字滤波器基础 (10)2.1数字滤波器的基本概念 (10)2.2系统的描述 (11)2.3系统的传递函数 (12)2.4IIR数字滤波器的基本结构 (12)2.4.1直接Ⅰ型 (13)2.4.2直接Ⅱ型 (14)2.4.3级联型 (14)2.4.4并联型 (16)第三章IIR数字滤波器的设计方法及过程 (17)3.1基于脉冲响应不变法的IIR滤波器设计 (17)3.2基于双线性Z变换法的IIR滤波器设计 (20)3.3基于MATLAB函数直接设计IIR数字滤波器 (24)3.3.1巴特沃斯数字滤波器设计 (24)3.3.2切比雪夫Ⅰ型IIR数字滤波器设计 (27)3.3.3切比雪夫Ⅱ型IIR数字滤波器设计 (29)3.3.4基于椭圆法直接设计IIR数字滤波器 (30)3.4FDAT OOL设计法 (33)3.5S IMULINK建模设计法 (37)第四章结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)第一章绪论1.1 数字滤波器技术概述数字滤波器实际上就是一种数字信号处理系统的算法或设备，也可以说是一种运算过程。
IIR数字滤波器的群延时优化设计和实现论文设计
根据式（2.6）我们可以直接画出直接型结构的信号流图，如图2-1所示：
2.级联型结构
对 滤波器的系统函数进行因式分解，可以将直接型结构转变成多个一阶或二阶子网络构成的级联型网络，即：
（2.7）
数字滤波器级联型结构如图2-2所示。在该结构中，可以方便的通过控制各阶网络来控制零点位置。因此级联型结构适用于需要对系统零点进行控制的系统。由于该结构系统函数的系数较多，使得函数拆项后产生的因子较多，所以需要更多的乘法器。由于阶数较高 滤波器系统函数不易进行拆项，因此在设计高阶滤波器时，一般选择直接型结构。
表2-2IIR低通滤波器特性对比
通过表2-2可以得出，虽然巴特沃斯型滤波器的相位线性度较好，但是所需要的阶数比较高。切比雪夫Ⅰ型滤波器的线性度适中。而采用椭圆型滤波器所需滤波器的阶数最低，具有高度非线性相位，但是其频率选择性好，可以达到较好的滤波效果。
通过对 和 滤波器的比较分析，综合考虑系统频率选择性、设计难以程度等，本文将提出适用于级联型 数字滤波器的群延时优化方案。
Keywords: digital filter; group delay optimization; all-pass network equalizer; filter design;
1
1.1
现代社会早已进入数字化时代，数字信号处理技术突飞猛进，其理论算法以及实现手段均获得了较快的发展，已经成为一门必不可少的学科和技术领域。其主要内容包括对信号进行滤波、转换等一系列加工处理[2]。数字滤波技术作为数字信号处理的关键部分开始引起了人们越来越多的关注与研究。
比较直接Ⅰ型与直接Ⅱ型可知，后者比前者所需结构延时单元少，可以节省更多寄存器，更加经济。
2.级联型结构
基于matlab的IIR数字滤波器的设计毕业设计(论文)
基于matlab的IIR数字滤波器的设计摘要：IIR数字滤波器在MATLAB环境下的设计方法和实现方法，在无限脉冲响应（IIR）数字滤波器设计中，先进行模拟滤波器的设计，然后进行模拟—数字滤波器转换，即采用脉冲响应不变法及双线性Z变化法设计数字滤波器，最后进行滤波器的频带转换。
关键词：IIR数字滤波器；matlab；频带转换；引言数字滤波器是数字信号处理的重要基础，数字信号处理主要是研究数字或符号的序列表示信号波形，并用数字的方式去处理这些序列，把它们改变成在某分量和中意义上更希望的形式，以便估计信号的特征参量，或削弱信号中的多余分量和增强信号中的有用分量。
数字滤波器在对信号的过滤、检测与参数估计等处理过程中，是使用最为广泛的一种线性系统。
滤波器的种类很多，从功能上可以分为低通、高通、带通和带阻滤波器，上述每种滤波器又可以分为模拟滤波器和数字滤波器。
如果滤波器的输入输出都是数字信号，则这样的滤波器称之为数字滤波器，它通常通过一定的运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤除某些频率成分来实现滤波。
根据数字滤波器冲激响应的时域特性，可将数字滤波器分为两种，即无限长冲激响应（IIR）滤波器和有限长冲激响应（FIR）滤波器。
有数字信号处理的一般理论可知，IIR 滤波器的特征是具有无限持续时间的冲激响应，而FIR滤波器使冲激响应只能持续一定的时间。
随着信息时代的到来，数字信号处理已经成为当今一门极其重要的学科和技术，并且在通信、语音、图像、自动控制等众多领域得到了广泛的应用。
在数字信号处理中，数字滤波器占有极其重要的地位，它具有精度高、可靠性好、灵活性大等特点。
现代数字滤波器可以用软件或硬件两种方式来实现。
软件方式实现的优点是可以通过滤波器参数的改变去调整滤波器的性能。
MATLAB是一种面向科学和工程计算的语言，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，具有编程效率高、调试手段丰富、扩充能力强等特点。
(完整版)基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计与DSP实现毕业论文
1 绪论 (1)1.1课题分析 (1)1.2数字滤波器在国内外发展概况 (1)1.3MATLAB简介 (3)1.4数字信号处理（DSP）器简介 (5)1.5DSP芯片开发工具 (6)2 IIR数字滤波器设计的方案选择及原理分析 (12)2.1总体方案比较 (12)2.2IIR滤波器的基本原理 (13)2.3IIR数字滤波器的设计方法 (16)3 IIR滤波器的MATLAB设计与仿真 (21)3.1FDAT OOL界面设计 (21)3.2程序设计 (25)3.3IIR数字滤波器的仿真 (27)4 IIR滤波器在DSP上的实现 (40)4.1IIR数字滤波器在DSP上的实现步骤和条件 (40)4.2IIR数字滤波器在TMS320VC5416DSP上的实现过程 (40)5 总结 (45)参考文献 (46)致谢 (47)附录一：XP-IIR-AD.C (47)附录二：XP-IIR-AD.CMD (59)1绪论1.1 课题分析在现代通信系统中，由于信号中经常混有各种复杂成分，所以很多信号的处理和分析都是基于滤波器而进行的。
但是，传统数字滤波器的设计使用繁琐的公式计算，改变参数后需要重新计算，从而在设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量很大。
利用MATLAB信号处理箱(Signal Processing Toolbox)可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。
本课题正是利用MATLAB软件进行IIR数字滤波器的设计并进行仿真，这使得滤波器的设计更加快速和有效。
21 世纪是信息科学与技术的世纪, 其中, 数字信号处理技术(DSP) 已经成为当今一门极其重要的学科。
数字信号处理(DSP) 在通信, 语音, 图像, 自动控制, 雷达, 军事, 航空航天, 医疗和家用电器等很多领域已经得到广泛的应用。
[10]近年来,在数字信号处理领域具有绝对优势的DSP技术得到了迅速发展,不仅应用于通信、计算机领域,还逐渐渗透到其他科学研究领域。
基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计及应用
青岛工学院毕业论文（设计）基于Matlab的IIR数字滤波器的设计及应用学生姓名学号指导教师学院信息工程学院专业电子信息工程年级2009级答辩日期 2013 年 5 月 22 日青岛工学院基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计及应用完成日期：指导教师签字：答辩小组成员签字：由于信号处理的基础就是滤波,信号处理的基本运算也就是滤波运算，滤波器的设计也就提升为数字信号处理的最基本问题之一。
这里主要是对IIR数字滤波器的设计进行研究，应用Ellipse滤波器、Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器分别对低通、带通及带阻滤波器形式进行仿真。
在该系统中，只需要将数字滤波器的技术性能指标根据指定的或是需要的设计方法（如双线性变换法或脉冲响应不变法等），转换为模拟滤波器的技术性能指标，根据指定的模拟滤波器设计出相应的数字滤波器。
本文对MATLAB软件进行了介绍，并对数字滤波器在其环境下如何实现进行了介绍；并描述了数字滤波器的基本概念，其包括系统的描述、系统的传递函数、基本结构运算单元；本文重点描述了IIR数字滤波器的设计过程及几种设计方法，并对IIR滤波器的仿真做了一些介绍。
关键词：IIR数字滤波器；设计方法；仿真Due to the signal processing is the basis of filtering, signal processing the basic operation of filtering arithmetic, the design of the filter is promoted as one of the most fundamental problem in digital signal processing. Here is mainly to the design of IIR digital filter is studied, using the Ellipse filter, Butterworth filter, Chebyshev filter respectively to form low pass, band pass and band-stop filter. In the system, just need to technical performance index of the digital filter based on the specified or required design methods (such as bilinear transformation method or impulse response is not political reform, etc.), the technical performance indicators are converted to analog filter, based on the specified analog filter design corresponding digital filter.Are introduced in this paper, the MATLAB software, and digital filter in the environment how to implement are introduced; And describes the basic concept of digital filter, which includes a description of the system, system's transfer function, the structure of the basic computing unit; This paper describes the design of IIR digital filter process, and several design methods, and the simulation of IIR filter did some introduction.Key words: IIR digital filter; The design method; The simulation1绪论 (1)1.1数字滤波器技术的发展状况 (1)1.2 MATLAB软件简介 (1)2 IIR数字滤波器的简介 (3)2.1 IIR数字滤波器的基本概念 (3)2.2 IIR数字滤波器的基本结构 (3)3 IIR数字滤波器的设计方法 (6)3.1 间接设计法 (6)3.2 直接设计法 (6)3.2.1计算机辅助设计法 (6)3.2.2 IIR数字滤波器的应用举例 (6)4IIR数字滤波器的设计及MATLAB实现 (8)4.1 IIR数字滤波器的设计 (8)4.1.1 巴特沃兹滤波器 (8)4.1.2 切比雪夫滤波器 (9)4.1.3 椭圆滤波器 (12)4.2 MATLAB实现 (13)4.2.1双线性变换法及MATLAB实现 (14)4.2.2脉冲响应不变法及MATLAB实现 (14)4.2.3 Simulink设计仿真 (16)总结 (20)致谢 (22)附录 (23)1绪论1.1数字滤波器技术的发展状况人们对有限冲激响应（FIR）和无限冲激响应（IIR）关系的认识转化是数字滤波器的一个重要发展。
基于实数编码遗传算法的数字IIR滤波器设计(IJITCS-V5-N7-3)
I.J. Information Technology and Computer Science, 2013, 07, 27-35
28
Digital IIR Filter Design using Real Coded Genetic Algorithm
values of the filter coefficients are optimized with RCGA to achieve Lp-norm error criterion in terms of magnitude response and ripples both in pass band and stop band for multicriterion optimization problem. The paper is organized as follows. Section II describes the IIR filter design problem statement. The real-coded genetic algorithm for designing the optimal digital IIR filters is described in Section III. In Section IV, the performance of the proposed method has been evaluated and achieved results are compared with the design results by Tang et al. [5], Tsai et al.[16] and Tsai and Chou [17] for the LP, HP, BP, and BS filters. Finally, the conclusions and discussions are outlined in Section V.
基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计与仿真—论文答辩PPT
指导老师：令前华 学生姓名：王 星
IIR数字滤波器的设计与仿真
毕 业 论 文 答 辩
框 架
Scheme
研究背景
方案总述
主要内容
仿真验证 结论
西北工业大学明德学院 电子信息工程系
王星
IIR数字滤波器的设计与仿真
毕 业 论 文 答 辩
研究背景
本在现代通信系统中，由于信号中经常混有各种噪声和干扰，所以信 号分析都是基于滤波器而迚行的。不模拟滤波器相比数字滤波器处理 有精度高、稳定、灵活、丌存在阻抗匹配问题等优点。在数字滤波器 中实现IIR滤波器的阶次较低，所用的存储单元较少，效率高，精度 高，而且能够保留一些模拟滤波器的优良特性，因此应用很广。
IIR数字滤波器的设计与仿真
毕 业 论 文 答 辩
仿真验证
其设计程序如下：
%切比雪夫Ⅰ型数字低通通滤波器直接设计 f0=1000 %采样频率 [b,a]=cheby1(9,0.5,50/500); freqz(b,a,512,1000); %数字带通滤波器频率响应 figure(1) %在图像1中显示滤波器幅频、相频曲线 n=0:500;t=n/f0; f= cos(2*pi*t*40)+sin(2*pi*t*75)+sin(2*pi*t*100); %频率 为40的正弦原信号和频率分别为75、100的杂波正弦信号 figure(2) %在图像2中输出图像 subplot(4,1,2);plot(f); %数字滤波前函数输出波形 axis([0,200,-5,5]); grid on; xlabel('图5.1.2 原始信号波形'); y1=filter(b,a,f); %数字滤波函数输出 subplot(4,1,3);plot(y1) %数字滤波函数输出波形 axis([0,200,-5,5]); grid on; xlabel('图5.1.3 滤波后的信号波形');
IIR数字滤波器的matlab设计与仿真
IIR数字滤波器的matlab设计与仿真摘要：在现代通信系统中，很多信号分析都是通过滤波器而进行的，这是因为信号中往往会存在诸多干扰因素。
滤波器分为模拟滤波器和数字滤波器，与模拟滤波器相比，数字滤波器具有诸多优点，如处理精度高、稳定、灵活、适用性强等优点。
IIR数字滤波器的设计方法是根据模拟滤波器的设计原理所产生的，并在MATLAB环境下实现了IIR 数字滤波器的设计和仿真。
其主要内容概括为：首先对滤波器的原理和设计进行了介绍；接着描述了IIR数字滤波器的基本概念，其中包括系统的描述、系统的传递函数、系统的模型；接着简单介绍MATLAB，并对数字滤波器在MATLAB环境下如何实现进行了介绍；重点描述了IIR数字滤波器的设计过程，最后对IIR滤波器进行仿真。
关键词：MATLAB；IIR数字滤波器；模拟滤波器1The IIR Digital Filter Design and Simulation of MatlabAbstract: In modern communication system, many signal analysis is carried out through the filter, this is because the signals often have many interference factors. The filter is divided into analog filter and digital filter, compared with analog filter, the digital filter has many advantages, such as high precision, stable processing advantages, flexible, strong applicability etc.. The design method of IIR digital filteris proposed in this paper is according to the design principle of analog filter is generated, and the realization of the design and Simulation of IIR digital filter in MATLAB environment. Its main contents are summarized as follows: first introduces the principle and design of filter; then described the basic concept of IIR digital filter, including a description of the system, the transfer function of the system, the system model; then introduces the MATLAB, and how to realize the digital filter in MATLAB environment are introduced in this paper are described; the design processof IIR digital filter, finally the simulation of the IIR filter.Keywords: MATLAB; IIR digital filter; Analog filter2目录第一章绪论 (1)1.1课题研究的背景及意义 (1)1.2 论文的主要内容 (1)第二章滤波器的原理与设计 (3)2.1滤波器的基本概念 (3)2.2模拟滤波器的原理与设计 (3)2.3数字滤波器的原理与设计 (4)第三章IIR 数字滤波器的设计 (6)3.1 IIR数字滤波器简介 (6)3.2 .IIR数字滤波器的主要技术指标 (6)3.3 IIR数字滤波器的设计过程 (8)3.3.1 用脉冲相应不变法设计IIR数字滤波器 (8)3.3.2双线性变换法设计IIR数字滤波器 (9)第四章 IIR数字滤波器的设计和仿真 (10)4.1 matlab简介 (10)4.2 数字低通滤波器设计实例与仿真 (10)第五章总结 (13)参考文献 (14)I第一章绪论1.1 课题研究的背景及意义在现代通信系统中，由于信号往往是混入各种噪声和滋扰，然后过滤可以为许多信号分析，但也有不同，如数字滤波器滤波后的数值计算，完成滤波，它具有一些优点，如精确度高，灵活，稳定，适用性强等，可以完成特殊的过滤功能不完全模拟滤波器。
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武汉理工大学《数字信号处理》基于遗传算法的IIR数字滤波器的设计与仿真班级：组员：目录摘要 (1)Abstract (2)1 遗传算法 (3)1.1 遗传算法的产生与发展 (3)1.2 遗传算法的概述 (4)1.3 遗传算法的特点 (4)1.4 遗传算法基本流程操作 (5)2 数字滤波器 (8)2.1数字滤波器的简介 (8)2.2 FIR和IIR数字滤波器的概述 (8)2.2.1 FIR数字滤波器 (8)2.2.2 IIR数字滤波器 (9)2.2.3 FIR数字滤波器与IIR数字滤波器的区别 (10)3 数字滤波器的设计方法 (11)3.1数字滤波器的设计要求 (11)4 基于遗传算法的IIR数字滤波器的设计与仿真 (14)4.1 Matlab软件的概述 (14)4.2 IIR数字滤波器的设计 (14)4.2.1数字滤波器设计的简要分析 (14)4.2.2实例比较一般算法设计思路和遗传算法设计思路 (16)4.3 IIR数字滤波器的仿真结果 (20)4.3.1 仿真图形 (20)5 小结 (21)6 参考文献 (22)附件 (23)摘要无限脉冲响应数字滤波器(IIR)具有频特性精度高、实现简单等优点，在数字信号处理领域得到了广泛应用；遗传算法是一类依自然环境的进化规律——适者生存优胜劣汰遗传机制，演化而来的随机化搜索方法。
它是由美国J.Holland 教授1975年最先提出，其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定，具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力，采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。
遗传算法的这些性质已被广泛地应用于问题求解、机器学习、信号处理、智能控制和人工生命等领域。
它是现代有关智能计算中的关键技术，因而将其应用在数字滤波器算法的优化上。
关键词： IIR数字滤波器遗传算法AbstractDigital filter with Finite Impulse Response(FIR)has lots of advantages,such as systemic stability,linear phase，etc．It has been widely used in digital signal processing．The genetic algorithm has lots of merits，such as the memorability,distribution,and diversity．It is widespread in the fields of intelligent computation,pattern recognition and optimization design．This paper presents a designing method of digital filter．It is based on the combination genetic algorithm with the cosine sequences．The window function is constructed effectively by weighting cosine sequences．The corresponding weighting coefficients are computed b，，the genetic algorithm．Digital filter is realized finally by windowing approach．In order to accelerate the convergent speed and improve the precision,elitist model and floating-point coding are adopted．The efficiency of the proposed method is validated by simulation experiments taking on designing low pass digital filters．The designing method presented in this paper has some advantages,such as ood flexibility,universality,and so on．Keywords： IIR digital filter Genetic algorithm1 遗传算法1.1 遗传算法的产生与发展遗传算法（GeneticAlgorithm）是一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。
它是由美国的J.Holland教授1974年首先提出，其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。
随后经过20余年的发展，取得了丰硕的应用成果和理论研究的进展，无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。
尤其是遗传算法的应用研究显得格外活跃，不但它的应用领域扩大，而且利用遗传算法进行优化和规则学习的能力也显著提高，同时产业应用方面的研究也在摸索之中。
此外一些新的理论和方法在应用研究中亦得到了迅速的发展，这些无疑均给遗传算法增添了新的活力。
遗传算法的应用研究已从初期的组合优化求解扩展到了许多更新、更工程化的应用方面。
近几年来，遗传算法主要在复杂优化问题求解和工业工程领域应用方面，取得了一些令人信服的结果，所以引起了很多人的关注。
在发展过程中，进化策略、进化规划和遗传算法之间差异越来越小。
遗传算法成功的应用包括：作业调度与排序、可靠性设计、车辆路径选择与调度、成组技术、设备布置与分配、交通问题、组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。
它是现代有关智能计算中的关键技术。
随着遗传算法的不断发展，关于遗传算法的国际学术活动越来越多，遗传算法已成为一个多学科、多领域的重要研究方向。
1.2 遗传算法的概述遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群开始的，而一个种群则由一定数量的经过了基因编码的个体组成。
每个个体实际上是染色体带有特征的实体。
染色体作为遗传物质的主要载体，即多个基因的集合，其内部表现为某种基因组合（即基因型），它决定了个体形状的外部表现，如黑头发的特征是由染色体中控制这一特征的某种基因组合决定的。
因此，在一开始需要实现从表现型到基因型的映射，即编码工作。
由于仿照基因编码的工作很复杂，我们往往将其简化，如二进制编码，初代种群产生之后，按照适者生存和优胜劣汰的原理，逐代演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度大小选择个体，并借助于自然遗传学的遗传算子进行组合交叉和变异，产生出代表新的解集的种群。
这个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境，末代种群中的最优个体经过解码，可以作为问题近似最优解。
1.3 遗传算法的特点遗传算法是解决搜索问题的一种通用算法，对于各种通用问题都可以使用。
搜索算法的共同特征为：（1）首先组成一组候选解；（2）依据某些适应性条件测算这些候选解的适应度；（3）根据适应度保留某些候选解，放弃其他候选解；（4）对保留的候选解进行某些操作，生成新的候选解。
在遗传算法中，上述几个特征以一种特殊的方式组合在一起：基于染色体群的并行搜索，带有猜测性质的选择操作、交换操作和突变操作。
这种特殊的组合方式将遗传算法与其它搜索算法区别开来。
遗传算法还具有以下几方面的特点：(1)遗传算法从问题解的串集开始嫂索，而不是从单个解开始。
这是遗传算法与传统优化算法的极大区别。
传统优化算法是从单个初始值迭代求最优解的；容易误入局部最优解。
遗传算法从串集开始搜索，覆盖面大，利于全局择优。
(2)许多传统搜索算法都是单点搜索算法，容易陷入局部的最优解。
遗传算法同时处理群体中的多个个体，即对搜索空间中的多个解进行评估，减少了陷入局部最优解的风险，同时算法本身易于实现并行化。
(3)遗传算法基本上不用搜索空间的知识或其它辅助信息，而仅用适应度函数值来评估个体，在此基础上进行遗传操作。
适应度函数不仅不受连续可微的约束，而且其定义域可以任意设定。
这一特点使得遗传算法的应用范围大大扩展。
(4)遗传算法不是采用确定性规则，而是采用概率的变迁规则来指导他的搜索方向。
(5)具有自组织、自适应和自学习性。
遗传算法利用进化过程获得的信息自行组织搜索时，硬度大的个体具有较高的生存概率，并获得更适应环境的基因结构。
1.4 遗传算法基本流程操作图1-4-1 解决实际问题时遗传算法流程图图1-4-2 遗传过程（1）编码：确定用何种码制, 然后将问题参数编码形成基因码链，每一个码链代表一个个体, 表示优化问题的一个解。
（2）初始化：随机产生一个规模为P的初始种群, 其中每个个体为一定长度的码链, 该群体代表优化问题的一些可能解的集合。
（3）估计适应度：计算种群中每个个体的适应度, 适应度为群体进化时的选择提供了依据。
一般来说适应度越高, 解的素质越好。
适应度函数可以根据目标函数而定。
（4）再生(选择)：根据每个个体的相对适应度, 计算每个个体的再生次数, 并进行再生操作, 产生新的个体加人下一代群体中, 一般再生的概率与其适应度成正比。
（5）交叉：从种群中随机选择两个染色体, 按一定的概率进行基因交换，交换位置的选取是随机的。
（6）变异：从种群中随机地选择一个染色体, 按一定的变异概率P进行基因变异,GA的搜索能力主要是由选择与交叉赋于的, 变异算子则保证了算法能搜索到问题空间的每一点, 从而使算法具有全局最优性, 它进一步增强了GA的能力。
（7）重复：若发现最优解, 则算法停止, 否则转3 ,对产生的新一代群体进行重新评价、选择、交叉、变异操作, 如此循环往复, 使群体中最优个体的适应度和平均适应度不断提高。
2 数字滤波器2.1数字滤波器的简介数字滤波器一词出现在60年代中期。
由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波器已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。
滤波器是指用来对输入信号进行滤波的硬件和软件。
所谓数字滤波器是一个离散时间系统，按预定的算法，将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能的装置。
也可以说成是通过一定运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤除某些频率成分的器件。
数字滤波器和模拟滤波器相比，因为信号的形式和实现滤波的方法不同，数字滤波器具有比模拟滤波器精度高、稳定、不要求阻抗匹配等特点。