Aproximações arbitrárias de módulo e fase na modelagem de sistemas lineares invariantes ao deslocamento com técnicas de otimização soft-computing

AUTOR(ES)

Flávio Castro Alves Teixeira

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

O presente trabalho aborda a modelagem de sistemas lineares invariantes ao deslocamento. A analogia entre sistemas lineares invariantes ao deslocamento e filtros é abordada. O projeto ótimo de filtros digitais é postulado como umproblema clássico de aproximação. Como exemplo do problema de aproximação, desenvolve-se detalhadamente no trabalho o problema do projeto ótimo de filtros FIR de fase não-linear com atraso de grupo reduzido nas bandas de passagem. Essa postulação resulta em um problema de otimização não-linear multi-objetivo onde a dificuldade de resolução previne o uso de métodos exatos para a sua resolução. Para abordar esse problema, propõe-se o uso de algoritmos de otimização soft-computing, os quais vêm se mostrando na literatura como os mais adequados no presente momento para resolução de problemas complexos e não-lineares. Entretanto, uma problemática no uso desses algoritmos consiste no ajuste ótimo de seus parâmetros internos. Tendo em vista esse problema, desenvolve-se nesse trabalho ferramentas estatísticas de projeto de experimentos e de indicadores de qualidade multi-objetivo, os quais possibilitamobter estimativas de parâmetros ótimos dos algoritmos de otimização propostos. Adicionalmente, aborda-se a questão da comparação de performance entre os algoritmos propostos e a generalização dos resultados para uma classe mais ampla de projetos de filtros e especificações. Experimentos computacionais foram implementados para a geração de filtros ótimos pertencentes ao conjunto Pareto do problema de otimização multi-objetivo. Por fim, considerações a nível do compromisso entre a aproximação simultânea da magnitude e fase do filtro são abordadas, assim como diretrizes para o projetista do filtro na escolha de um filtro que atenda suas expectativas de projeto dentre as várias soluções possíveis para o problema de otimização multi-objetivo do projeto de filtros digitais.

ASSUNTO(S)

processamento digital de sinais telecomunicacoes análise e projeto de experimentos estatísticos sistemas inteligentes otimização numérica

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