Synthesis methodology of arbitrary topology filter usin hybrid evolutionary (memetic) algorithm associated with espert knowledge / Metodologia de síntese de filtros de microondas de topologias arbitrárias utilizando algoritmo evolucionário híbrido (memético) associado a conhecimento especialista

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Este trabalho discute a aplicação de metodologias evolucionárias ao projeto de filtros de RF/microondas demandados nos sistemas eletrônicos atuais. A recente tendência por operações em múltiplas bandas de freqüências dos sistemas de comunicações móveis impõe especificações cada vez mais rigorosas para os circuitos de microondas, tais como tamanho reduzido e operações multi-bandas, que são características difíceis de serem obtidas por métodos convencionais. Propõe-se aqui um método de síntese automática de circuitos analógicos de duas portas, usando algoritmo evolucionário híbrido (memético), capaz de atender às necessidades das aplicações modernas. O algoritmo proposto aplica conhecimento especialista para definir um esquema de representação variável bidimensional utilizando matriz posicional e operadores genéticos 2D adequados, para impor um conjunto moderado de restrições estruturais às soluções candidatas sem, contudo, perder a flexibilidade para gerar topologias inovadoras. A combinação de um algoritmo evolucionário bi-objetivo (para evoluir topologias) com processos de busca local utilizando a técnica Simulated Annealing em locais estratégicos do ciclo evolucionário (para melhorar os parâmetros) potencializam o algoritmo, e permitem um balanceamento entre a otimização da topologia e dos parâmetros, que ocorrem simultaneamente. Os resultados mostram que a aplicação do método evolucionário proposto é capaz de gerar, com pequenas populações, poucas gerações, circuitos de duas portas de tamanhos reduzidos e estruturados, em conformidade com as especificações. São sintetizados vários filtros cujos projetos apresentam considerável grau de dificuldade, tais como filtros passafaixa assimétricos, filtros rejeita-faixa, filtros de duas faixas de passagem e filtros de banda larga.

ASSUNTO(S)

síntese evolucionária engenharia eletrica otimização conhecimento especialista filtros de microondas algoritmos evolucionários híbridos projeto de filtros

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