[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)交叉變異算子的量子免疫信號(hào)盲檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410135521.8
• 申請(qǐng)日: 2014-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN103944672A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于舒娟;張昀;夏祎;于大為;劉艷;劉歡;胡蓉;宋嘯良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.基于自適應(yīng)交叉變異算子的量子免疫信號(hào)盲檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A，構(gòu)造接收數(shù)據(jù)矩陣：

接收端接收單個(gè)用戶發(fā)送信號(hào)，經(jīng)過過采樣，獲得離散時(shí)間信道的接收方程：

X_N=SΓ^T

式中，X_N是接收數(shù)據(jù)陣，S是發(fā)送信號(hào)陣，Γ是由信道沖激響應(yīng)h_jj構(gòu)成的塊

Toeplitz矩陣；(·)^T表示矩陣轉(zhuǎn)置；

其中，發(fā)送信號(hào)陣：

S=[s_L+M(k),...,s_L+M(k+N-1)]^T=[s_N(k),...,s_N(k-M-L)]_N×(L+M+1)，

M為信道階數(shù)，L為均衡器階數(shù)，N為數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；

s_L+M(k)=[s(k),...,s(k-L-M)]^T；其中，s∈{±1}，時(shí)刻k為自然數(shù)，[·]^T為矩陣轉(zhuǎn)置；

h_jj=[h₀,...,h_M]_q×(M+1)，jj=0,1,...,M；

q是過采樣因子，取值為正整數(shù)；

X_N=[x_L(k),...,x_L(k+N-1)]^T是N×(L+1)q接收數(shù)據(jù)陣，其中，

x_L(k)=Γ·s_L+M(k)；

步驟B，接收數(shù)據(jù)矩陣奇異值分解：

XN=[U,Uc]·D0·VH]]>

式中，

(·)^H表示矩陣Hermitian轉(zhuǎn)置；

U是奇異值分解中的N×(L+M+1)酉基陣；

0是(N-(L+M+1))×(L+1)q零矩陣；

V是(L+1)q×(L+1)q酉基陣；

U_c是N×(N-(L+M+1))酉基陣；

D是(L+M+1)×(L+1)q奇異值陣；

步驟C，確定量子免疫算法的適應(yīng)度函數(shù)F，其表達(dá)式為：

F=argmins∈{±1}NsTQs]]>

其中，表示量子免疫算法量子種群；s∈{±1}^N是N維向量，所屬字符集為{±1}，argmin()表示使適應(yīng)度函數(shù)取最小值時(shí)的變量值；

步驟D，將適應(yīng)度函數(shù)F作為目標(biāo)函數(shù)，將信號(hào)盲檢測(cè)問題的求解等效為求適應(yīng)度函數(shù)F的最小值，采用基于自適應(yīng)交叉變異算子的量子免疫算法進(jìn)行尋優(yōu)搜索；其具體步驟如下：

步驟D-1，設(shè)定初始化量子種群Q，確定最大迭代次數(shù)；

步驟D-2，對(duì)種群進(jìn)行觀察操作，得到量子個(gè)體；

步驟D-3，對(duì)種群中每個(gè)量子個(gè)體，計(jì)算其適應(yīng)度，選擇適應(yīng)度最小的個(gè)體為抗體；

步驟D-4，識(shí)別抗原，針對(duì)適應(yīng)度函數(shù)尋優(yōu)問題，做免疫疫苗接種；

步驟D-5，按照自適應(yīng)的變化概率，即變異算子P_m對(duì)種群進(jìn)行量子免疫變異操作；

步驟D-6，按照自適應(yīng)的變化概率，即交叉算子P_c對(duì)種群進(jìn)行量子免疫交叉操作；

步驟D-7，對(duì)生成的個(gè)體計(jì)算適應(yīng)度函數(shù),并且調(diào)整自適應(yīng)算子P_m和P_c；

步驟D-8，使用量子選擇門，對(duì)抗體種群進(jìn)行更新；

步驟D-9，找出最佳個(gè)體，得到最優(yōu)解，更新保存最優(yōu)解到抗體記憶庫(kù)中；步驟D-10，判定迭代次數(shù)達(dá)到最大迭代次數(shù)時(shí)，終止迭代，輸出全局最優(yōu)解及適應(yīng)度函數(shù)值；如果迭代次數(shù)未達(dá)到最大迭代次數(shù)，則返回步驟D-2執(zhí)行。