[发明专利]一种用于硬件上任意波形合成的波形分解方法

权利要求书

1.一种用于硬件上任意波形合成的波形分解方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对种群初始化，具体包括以下子步骤：

（1-1）对种群中的个体进行编码；

（1-2）根据编码结构对种群中的个体进行随机生成；

（1-2-1）设定三角波和矩形波的波形个数的初始最大值均为N_init，在1和N_init之间生成一个随机整数N_tri和N_rect分别作为三角波和矩形波的个数：

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）为一个呈（0,1）均匀分布的随机数，int为取整函数；

（1-2-2）利用下式由原始复杂信号V_ori（t）得到各内部参数的初始最大值（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（）分别为求最大值和求绝对值函数。t₊和t_-分别表示原始复杂信号V_ori（t）时间变量t的上下界；

（1-2-3）利用下式对于种族中的所有个体，根据初始最大值随机产生三角波和矩形波的内部参数值；

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为个体中第j个矩形波或者第k个三角波的幅值，τ_j/τ_k为个体中第j个矩形波或者第k个三角波的半窗时间，s_j/s_k为个体中第j个矩形波或者第k个三角波相对于y轴的时间平移；

（2）计算种群中各个体的适应度值，具体包括以下子步骤：

（2-1）构建适应度函数；

对于种群中的个体i，其适应度函数可表示为：

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

其中F_i为个体i的适应度函数；

（2-2）构建惩罚函数，以对适应度函数进行微调；

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

这里N表示当前个体i所含矩形波和三角波的总数目；

（3）根据种群中各个体的适应度值进行遗传操作，直至生成新一代种群，具体包括以下子步骤：

（3-1）根据种群中各个体的适应度值F_i选择两个个体作为父代个体；

（3-2）对选择出来的两个个体进行交叉/重组操作；

（3-3）对交叉重组生成的新个体进行变异操作；

（3-4）反复进行（3-1）-（3-3）的遗传操作直至生成新一代种群；

（4）重复进行（2）-（3）操作使种群不断更新进化直至终止条件满足；

（5）输出最优解，即复杂波形的最佳分解方案。