优化层叠滤波器:一种改进的克隆选择算法

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"改进克隆选择算法的层叠滤波器的优化设计 (2008年)" 是一篇关于优化设计层叠滤波器的论文,主要探讨了如何利用一种改进的克隆选择算法来提高滤波器设计的效率和全局优化性能。 层叠滤波器是一种常见的信号处理工具,通常用于图像处理、通信系统等领域,用于去除噪声、提取特定频率成分或进行信号特征提取。优化设计层叠滤波器的关键在于解决正布尔函数的最优化问题。正布尔函数通常表示为一组非线性约束条件下的优化目标,其求解过程具有较高的复杂度。 传统的克隆选择算法是生物进化算法的一种,灵感来源于自然选择过程,通过复制、变异和淘汰等操作来寻找问题的最优解。然而,这种算法在处理复杂优化问题时可能会陷入局部最优,收敛速度慢,且容易导致种群多样性下降。 论文中提出的改进克隆选择算法(ICSA)引入了以下创新点: 1. 多克隆算子:这个算子允许个体根据其亲和度浓度自适应地调整克隆规模。亲和度浓度反映了个体与优化目标的匹配程度,这样的设计有助于更好地探索解决方案空间,避免过早收敛。 2. 记忆单元:算法引入了记忆单元来存储优秀的个体,这些个体可以作为父代参与重组操作。这有助于保持优秀解的遗传,防止近亲繁殖导致的性能退化。 3. 保留群体的变异:在保留群体中进行变异操作,目的是维持种群的多样性,防止算法陷入局部最优。这样可以确保算法在搜索过程中能够持续探索新的解空间区域。 实验结果显示,采用改进的克隆选择算法优化的层叠滤波器在较短时间内就能获得较好的滤波效果,体现了算法的有效性和高效性。这种方法对于需要快速优化并保证全局最优解的层叠滤波器设计具有重要价值。 关键词:层叠滤波器、多克隆算子、克隆选择、变异、重组 这篇论文的贡献在于提供了一种优化层叠滤波器设计的新方法,结合了克隆选择算法的进化策略和新颖的算子设计,提高了优化效率和全局优化能力,对于信号处理和通信领域的滤波器设计有实际应用价值。