应用神经网络粒子群算法的多用户检测

为了减少最优多有户检测器的计算复杂度,提出了一种融合粒子群优化算法和神经网络的神经网络粒子群优化算法,并设计了一种解决CDMA通信系统的多用户检测问题的新方法。该方法是把神经网络嵌入到粒子群优化算法的每一代中以改进算法性能。通过混合神经网络到PSO中,还可以加快PSO的收敛速度,减少计算复杂度。仿真结果证明了所设计的检测器无论抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于应用Hopfield神经网络、遗传算法和粒子群算法的多用户检测器。     

基于免疫粒子群优化算法的多用户检测器

该文将免疫系统的免疫机制引入到粒子群优化算法的设计中.模拟免疫系统、群集智能的信息处理机制,提出了免疫粒子群优化算法.这种免疫粒子群算法结合了粒子群的近似全局优化能力和由Hopfield神经网络构成的免疫系统的快速信息处理机制,加快了算法的收敛速度,并提高了粒子群算法的全局收敛能力.然后在CDMA系统中,利用此算法设计了多用户检测器,仿真结果证明该文的方法能够快速收敛到全局最优解,并且抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于传统方法和一些应用优化算法的多用户检测器.     

基于离散粒子群优化算法的多用户检测器

利用粒子群优化算法解决优化问题的基本思想,提出了一种新的粒子群算法,进而设计了两种使用NDPSO和多阶段检测器（MSD）相结合的混合方法进行CDMA通信系统的多用户检测．一种方法是使用NDPSO作为MSD的初始阶段给后面阶段的MSD提供一个好的初始值;另一种方法是把MSD嵌入到NDPSO的每一代中．通过混合MSD到NDPSO中,可以加快NDPSO的收敛速度,减少计算复杂度．另外,NDPSO所提供的好的初值可以改善MSD的性能,嵌入的MSD还改善了NDPSO的性能．仿真结果表明。多用户检测方法与传统检测器和已有的DPSO多用户检测方法相比,在误码率、抗远近能力方面都有显著提高．     

基于改进粒子群优化的MIMO-OFDM信号检测

针对MIMO-OFDM系统中,基于粒子群优化的信号检测算法易于陷入局部极值和收敛精度较低的问题,提出了一种基于改进粒子群优化的MIMO-OFDM信号检测算法。该算法将粒子群优化算法进行改进,并与遗传算法的杂交技术和极值扰动机制相结合,对MIMO-OFDM系统进行信号检测。理论研究和仿真结果表明,在相同误比特率情况下,所提算法性能优于基于遗传和粒子群优化的MIMO-OFDM信号检测算法性能,与理想信道下的最大似然检测算法性能相比,信噪比仅有1 d B的损失;在较少的迭代次数下,该算法有效地提高了系统的信号检测性能,有较强的全局搜索能力,是一种实用的信号检测方法。     

基于克隆遗传量子算法的多用户检测

基于免疫克隆选择理论和遗传量子算法,提出了一种解决CDMA系统多用户检测问题的克隆遗传量子算法.通过使用克隆选择算子和遗传量子算法的理论,新算法能执行随机搜索和经验学习.所提的算法把随机神经网络嵌入到克隆遗传量子算法的每一代中.通过结合随机神经网络到CGQA中,可以加快CGQA的收敛速度、减少计算复杂度.另外,CGQA所提供的好的初值可以改善SHNN的性能,嵌入的SHNN还提高了CGQA的性能.在讨论了使用新算法设计多用户检测器的性能特点后,在CDMA系统进行了计算机仿真并和一些多用户检测器进行了比较.仿真结果证明了文中所提多用户检测器的抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于一些应用以前算法的多用户检测器.     

基于支持向量机的非线性多用户检测

基于支持向量机的非线性多用户检测器具有利用较少训练数据检测CDMA通信系统信号、性能稳定的优点。由于通信系统中的多径干扰和信道的非线性,尤其在非高斯噪声的环境下,线性的检测器已经不再适用。本文将支持向量机应用于非线性多用户检测中,从仿真结果来看,基于支持向量机的非线性多用户检测性能接近于最佳检测器且优于线性检测器。     

均场退火神经网络算法实现多用户检测

最优多用户检测的实质是求解一个组合优化问题,本文给出了基于均场退火算法的多用户检测器,并进行了仿真比较.仿真结果表明其对系统性能改进显著,便于硬件实现.     

MC-CDMA粒子群多用户检测在井下带状空间的性能分析

矿井巷道无线传输系统中基站检测用户信息的准确度对井下安全监测和安全作业至关重要,为此提出上行链路多载波码分多址(MC-CDMA)多用户检测方案来改善信息传输的可靠性.矿井巷道MC-CDMA系统中当多个用户同时向基站发送信息时,用户不同符号在不同子载波上经历相互独立的衰落,破坏了用户间扩频码的正交性,引起多址干扰.针对矿井巷道带状结构的特点,提出了一种矿井巷道MC-CDMA粒子群多用户检测(PSO-MUD)算法.PSO-MUD将常规的正交恢复合并检测(ORC)或解相关多用户检测(D-MUD)的输出作为第一次迭代第一个粒子的输入,通过迭代更新每个粒子位置,从而找到使目标函数取得最大值时对应的最佳粒子的位置作为检测结果.结果表明:相比于MC-CDMA常规ORC和D-MUD,采用所提出的MC-CDMA粒子群多用户检测显著地改善了矿井巷道MC-CDMA系统的无线传输性能,检测效果接近于最佳多用户检测.同时,相比于最佳多用户检测(O-MUD)所提出的粒子群多用户检测算法具有收敛速度快、复杂度低的特点,有利于矿井巷道MC-CDMA高效、实时的无线传输.     

模拟退火遗传算法在多用户检测技术中的应用研究

研究了模拟退火遗传算法在移动通信系统多用户检测中的应用，通过分析系统框图、遗传算法和模拟退火算法的性能，对将其利用于多用户检测器中的可行性进行了理论阐述并进行了仿真，结果表明本文提出的多用户检测器可以有效的解决多址干扰和抑制远近效应，其性能接近最优多用户检测器，优于传统检测器。     

一种改进的子空间盲多用户检测系统

为解决多用户检测系统复杂度与检测性能之间的矛盾,文中设计了一种改进的子空间盲多用户检测系统.该检测系统使用了一种计算复杂度较低且收敛性能较好的子空间算法——基于幂速代的子空间算法,通过将该算法应用于修正的最小均方误差检测器(MMSE MUD)模型中得到一种改进的多用户检测系统,由于修正的MMSE MUD相对于经典的MMSE MUD减小了近似估计引入的误差,因此文中设计的检测系统可获得复杂性、收敛性能及稳态性能等多方面的益处.仿真实验验证了该检测系统的有效性.     

一种速度更快的粒子群优化算法

由于标准粒子群算法(SPSO)存在后期搜索效率太低的问题,提出了一种速度更快的粒子群优化算法(FPSO).FPSO保留了SPSO前期的全局搜索能力,但改变了SPSO算法后期的搜索策略,使其迭代次数随当前适应度值的变化而自适应改变,从而提高了SPSO算法后期的计算效率.通过实验对FPSO算法中适应度函数的设计进行了讨论,并分析了FPSO算法的应用前景.仿真结果表明,FPSO算法在单峰、多峰和带约束条件的测试函数中都有良好的效果.     

采用正交免疫克隆粒子群算法求解SAT问题

根据Kennedy和Eberhart提出的二进制粒子群算法,基于抗体克隆选择理论提出一种求解合取范式可满足问题的粒子群算法——正交免疫克隆粒子群算法．该算法将合取范式可满足问题转换为求解目标函数最小值的优化问题,为提高收敛速度,根据子句的先验知识计算出个体的初始指派概率对种群进行初始化．为了避免算法早熟收敛,提高粒子群个体解分布的均匀性,将离散正交交叉算子用于免疫基因操作中,并给出适应于求解合取范式可满足问题的免疫粒子群进化算子．实验采用标准SATLIB库中变量个数从20~250的3700个不同规模的标准合取范式可满足问题对正交免疫克隆粒子群算法的性能作了全面的测试,并与标准粒子群算法和免疫克隆选择算法进行了比较．结果表明,正交免疫克隆粒子群算法的成功率在3个算法中最高,运行时间和评价次数最少．     

免疫接种粒子群的聚类算法

将粒子群优化算法和K均值算法结合进行聚类分析,同时引入了免疫系统中的免疫接种和免疫选择机制来指导粒子的迭代过程,提出了一种基于免疫接种粒子群的聚类算法,在粒子群迭代的过程中加入免疫接种机制指导粒子的飞行方向,再通过免疫选择机制对接种的结果进行选择,确保粒子种群向更优的方向移动。实验结果证明,基于免疫接种粒子群的聚类算法基本克服了K均值算法容易受初始聚类中心影响的缺点,聚类结果稳定,而且比基于粒子群优化的聚类算法取得了更好的聚类效果。     

基于改进粒子群算法的输电网扩展规划

针对标准粒子群（SPSO）算法易收敛到局部最优的缺点,采用了一种改进的粒子速度更新公式,即在SPSO算法速度更新公式的基础上,加入一个平均极值项,使得各粒子能参考其它同伴的信息;此外在算法迭代过程中加入变异操作,适时初始化失活粒子的位置和速度来保持种群多样性．在输电网扩展规划中的应用结果表明,上述两个操作可以提高PSO算法的收敛精度,使算法最终寻找到全局最优解,从而证明了改进粒子群（IPSO）算法的有效性．     

改进的PSO算法在RFID网络调度中的应用

为在寻优过程中有效地保持算法的种群多样性,提出了一种改进的PSO（ParticleSwarmOptimization）算法——PSOPc（ParticleSwarmOptimizerbasedonPredator—preyCoevolution）。PSOPC算法将生态系统中捕食者和猎物的竞争协同进化机制嵌入到PSO算法中。基于PSOPC进行RFID（RadioFrequencyIDentification）读写器网络调度模型的求解,根据读写器冲突关系的变化在线进行读写器的时隙分配求解与控制,在不影响读写器工作效率的同时,有效消除密集读写器环境下的读写器冲突问题,并优化整个读写器网络的工作效率。     

基于PSO-PID汽包水位系统优化控制

针对锅炉汽包水位控制动态响应缓慢、滞后大等问题,提出了一种将粒子群PSO(Particle Swarm Optimization, PSO)算法与PID控制相结合的控制策略,设计了一套PSO三冲量PID自适应控制器,实现对水位的控制.结果表明,PSO-PID算法在汽包水位控制上超调小,调整时间短.     

改进粒子群与支持向量机混合的特征变换

研究了数据挖掘中通过特征变换的数据预处理来提高支持向量机(SVM)分类精度的方法,提出了改进粒子群优化(PSO)和SVM混合的方法. 用推广t统计、Fisher判别式和随机森林的线性加权度量来排序特征,得到预选特征子集,再用启发式信息加速改进PSO搜索特征的线性变换因子,并用二进制PSO对特征变换子集进行特征选择,在后处理中通过格子搜索获取了高精度SVM分类器. 在NIPS 2003的madelon及10个UCI数据集上的实验表明,与有C-SVM分类精度相比,新方法在4个数据集上的精度更高.     

粒子群算法在阵列天线方向图综合中的应用

针对目前粒子群优化算法在多零点低旁瓣约束的阵列天线方向图综合中早熟收敛、易陷入局部极值的问题,融合混沌优化算法和粒子群优化算法的优点,提出了一种新的混合优化算法.当种群进化停滞时,新算法在种群最优位置的邻域内进行混沌搜索以寻找更优解,其混沌搜索范围可自适应地调整.新的种群最优位置在更新其每一维分量时,选取不同的粒子作为学习对象,提高了粒子的多样性.将此算法应用于阵列天线方向图综合中,能有效地生成多零陷,并抑制旁瓣.     

基于多样性优化策略的粒子群算法

针对标准粒子群优化算法(SPSO)存在粒子群多样性丢失而易陷入局部最优的问题,提出了一种改进优化算法(PSOBF),该算法通过引入排斥操作而提高了搜索效率.通过对4个标准测试函数的性能数值实验对比,并比较了PSOBF、SPSO及ARPSO算法结果,证实PSOBF可以较好地实现全局与局部搜索的平衡,表明改进算法是有效的.     

Array Antenna Pattern Synthesis Based on Selective Levy Flight Culture Wolf Pack Algorithm

基于选择性莱维飞行文化狼群算法的阵列天线方向图综合

王停*^1,2, 唐海林², 于跃宝²,郑斌², 刘慧娟³

(1.河北工业大学 电子信息工程学院,天津 300401;

2.中国人民解放军93756部队,天津 300000;

3. 天津广播电视电影学院 影视技术系,天津 300112）

摘 要：

针对传统智能方法在方向图综合中易于早熟和局部寻优能力不足等缺陷,在文化狼群算法(CWPA)的基础上,设计一种基于选择性莱维飞行的新的狼群算法-莱维文化狼群算法（LCWPA）。新算法利用文化算法在寻优过程中的良好整体管理能力和莱维飞行能够有效提高种群多样性的特点,明显提高了搜索效率。然后将其应用于阵列天线方向图综合。仿真结果表明,在多零点和低旁瓣约束情况下新算法均可取得良好的优化效果,而且该算法相对于量子粒子群算法（QPSO）,粒子群算法（PSO）和遗传算法（GA）来说,在方向图综合中速度和精度更有优势,有很好的推广价值。

关键词： 阵列天线;方向图综合;莱维飞行;狼群优化算法