数字滤波器在数字信号处理中占有重要地位,具有广泛的理论和实践应用价值。数字滤波器的本质特征是使有用的信号尽可能全部通过,同时最大程度地抑制没有用的信号对有用信号造成干扰的一种过滤装置。由于数字滤波器自身的结构与功能需求,致使传统设计方法已经难以满足数字滤波器的性能参数的要求,不断地制约着数字滤波器设计的发展。膜计算是一种新颖的分布式并行计算模型,也称其为膜系统或P系统,其基本思想和机制源于生命细胞的结构与功能以及生物的组织和器官中细胞群之间的相互协作。近年,膜计算理论在各种实际工程问题中的应用研究已受到了广泛的关注,并取得了众多的研究成果。本文探讨了膜计算模型在数字滤波器设计中的应用,重点关注了自适应IIR滤波器和FIR数字滤波器的设计问题。将数字滤波器的设计问题视为一类参数辨识问题,系统地讨论了如何使用P系统的结构和功能、进化-转运机制来提出一类新的数字滤波器设计方法。所取得的创新成果如下:(1)提出了一个基于P系统的IIR数字滤波器设计方法。该方法设计了一个环状组织型P系统,并将IIR数字滤波器传递函数的参数作为基本膜中的对象,同时,将遗传算法中的进化机制(选择、交叉和变异规则)作为基本膜的进化规则以进化细胞中的对象,且利用组织型P系统的转运规则实现对象间的共享和协同进化,从而实现自适应IIR数字滤波器的优化设计。(2)提出了一个基于P系统的FIR数字滤波器设计方法。该设计采用了星型组织型P系统作为其计算框架,同时将滤波器的脉冲响应系数作为其基本膜中的对象。通过应用速度-位移模型作为基本膜中的进化规则对基本膜中的对象进行进化,并利用细胞之间的交流规则实现对象交流,以此来确定最优的滤波器参数。