一维和二维稳定IIR数字滤波器优化设计的序列最小化方法

项目名称： 一维和二维稳定IIR数字滤波器优化设计的序列最小化方法

项目编号： No.61175001

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 赖晓平

作者单位： 杭州电子科技大学

项目金额： 57万元

中文摘要： 无限冲击响应(IIR)数字滤波器，由于其高选频、低延迟和运算次数少等特性，在通信、医学成像和实时视频等数字信号处理领域得到广泛应用。IIR数字滤波器优化设计的两个主要挑战：一是IIR数字滤波器没有内秉稳定性，二是其设计问题非凸。本项目将充分利用二阶因子稳定条件的充要性和凸性、以及单一多项式分母关于系数的线性性质，提出一种序列最小化方法，将设计问题转化为一系列分母为二阶的滤波器设计子问题，既保证稳定约束域的最大化，又保证每个子问题的低非线性，以提高所设计滤波器的各项性能。用这种方法，研究具有常数群延迟和最小相位的稳定IIR选频滤波器、具有任意相位响应的全通稳定IIR滤波器、以及分母可分和分母为二元二阶因子级联的二维稳定IIR滤波器之约束最小二乘和约束minimax设计，提出稳定IIR滤波器优化设计的序列最小化理论与高效算法，以及其核心凸规划问题的快速算法，比现有算法设计出性能更优的滤波器。

中文关键词： IIR数字滤波器；稳定性条件；非凸优化设计；序贯最小优化方法；算法复杂性

英文摘要：

英文关键词： IIR digital filter；stability condition；non-convex optimal design；sequential minimal optimization；algorithm complexity