我正在尝试为低通滤波器设计频率响应函数。我需要函数是多项式并满足以下约束:系数必须总和为 1,函数必须位于区间 [0, 1] 并且其在 1 处的值必须为 1。
受此StackExchange答案的启发,我尝试使用 SDP 求解器解决此问题。该程序的唯一重要约束是多项式的界限。我通过要求多项式对应于由半正定矩阵定义的二次形式来实现它们。使用相同的方法,我可以通过对多项式的导数施加非负约束来要求多项式是单调的。
以下是上述解决方案的示例:

这里,多项式需要是单调的,并且需要通过图表上虚线交点处的两个控制点。后者应该对滤波器的过渡区域进行建模。
问题是图中的滤波器与理想的低通滤波器相差甚远。这是因为当我尝试缩小过渡区域时,SDP 求解器会失败。当我这样做时发生的另一件事是二次形式的矩阵条件数猛增。我怀疑这两件事是相关的。提高多项式的阶数没有帮助。
有关如何解决此问题的任何建议?