[發(fā)明專利]一種用于硬件上任意波形合成的波形分解方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210298501.3
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN103631760A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 尉遲明;丁明躍;肖峰;李雅琴;李旭
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種用于硬件上任意波形合成的波形分解方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）對種群初始化，具體包括以下子步驟：

（1-1）對種群中的個體進行編碼；

（1-2）根據(jù)編碼結構對種群中的個體進行隨機生成；

（1-2-1）設定三角波和矩形波的波形個數(shù)的初始最大值均為N_init，在1和N_init之間生成一個隨機整數(shù)N_tri和N_rect分別作為三角波和矩形波的個數(shù)：

N_tri＝int[uniform(0,1)×(N_init-1)+0.5]+1

N_rect＝int[uniform(0,1)×(N_init-1)+0.5]+1

其中uniform（0,1）為一個呈（0,1）均勻分布的隨機數(shù)，int為取整函數(shù)；

（1-2-2）利用下式由原始復雜信號V_ori（t）得到各內(nèi)部參數(shù)的初始最大值（ρ_max,τ_max,,s_max）；

ρ_max＝max(abs(V_ori(t)))

τ_max＝(t₊-t_-)/2

s_max＝(t₊-t_-)/2

其中max（）,abs（）分別為求最大值和求絕對值函數(shù)。t₊和t_-分別表示原始復雜信號V_ori（t）時間變量t的上下界；

（1-2-3）利用下式對于種族中的所有個體，根據(jù)初始最大值隨機產(chǎn)生三角波和矩形波的內(nèi)部參數(shù)值；

ρ_j＝-1×ρ_max+uniform(0,1)×ρ_max

τ_j＝uniform(0,1)×τ_max

s_j＝uniform(0,1)×s_max

ρ_k＝-1×ρ_max+uniform(0,1)×ρ_max

τ_k＝uniform(0,1)×τ_max

s_k＝uniform(0,1)×s_max

其中ρ_j/ρ_k為個體中第j個矩形波或者第k個三角波的幅值，τ_j/τ_k為個體中第j個矩形波或者第k個三角波的半窗時間，s_j/s_k為個體中第j個矩形波或者第k個三角波相對于y軸的時間平移；

（2）計算種群中各個體的適應度值，具體包括以下子步驟：

（2-1）構建適應度函數(shù)；

對于種群中的個體i，其適應度函數(shù)可表示為：

Fi=Σt=1Tabs[Vori(t)-Σj=1NtriVtri(ρj,τj,sj,t)-Σk=1NrectVtri(ρk,τk,sk,t)]]]>

其中F_i為個體i的適應度函數(shù)；

（2-2）構建懲罰函數(shù)，以對適應度函數(shù)進行微調(diào)；

Fi=FiN≤NinitFi×(N-Ninit)NinitN>Ninit]]>

這里N表示當前個體i所含矩形波和三角波的總數(shù)目；

（3）根據(jù)種群中各個體的適應度值進行遺傳操作，直至生成新一代種群，具體包括以下子步驟：

（3-1）根據(jù)種群中各個體的適應度值F_i選擇兩個個體作為父代個體；

（3-2）對選擇出來的兩個個體進行交叉/重組操作；

（3-3）對交叉重組生成的新個體進行變異操作；

（3-4）反復進行（3-1）-（3-3）的遺傳操作直至生成新一代種群；

（4）重復進行（2）-（3）操作使種群不斷更新進化直至終止條件滿足；

（5）輸出最優(yōu)解，即復雜波形的最佳分解方案。