[發(fā)明專利]基于遺傳算法的天線選擇方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510087263.5
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104702323A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸顯松;肖琨
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西師范大學(xué)
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04
• 代理公司: 廣州市一新專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44220
• 代理人: 王德祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于遺傳算法的天線選擇方法。

背景技術(shù)

目前在多天線無線通信系統(tǒng)中，在收發(fā)節(jié)點上部署了多根天線用來提高傳輸速率和抵抗多徑等信道影響。但由于射頻電路比較昂貴，為每個天線裝配一個射頻鏈路不切實際也沒有必要，通常利用制定的天線選擇準(zhǔn)則選出部分優(yōu)選天線來做傳輸，達到降低系統(tǒng)成本和保證較高傳輸速率的目的。

目前天線選擇的準(zhǔn)則有基于最大容量和最大信噪比等算法。基于最大容量的算法能選出最優(yōu)發(fā)射接收天線組合，但需要計算出所有天線組合的容量，復(fù)雜度呈指數(shù)增長，計算量大，計算時間長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有基于最大容量算法的不足之處，提供一種基于遺傳算法的天線選擇方法。本發(fā)明采用遺傳搜索，可以快速地搜索到次優(yōu)甚至最有的最大容量的發(fā)射和接收天線組合來參與多天線傳輸，降低了天線選擇的復(fù)雜度和計算量，使復(fù)雜度隨著天線數(shù)目的增長僅僅是呈線性增長，大幅降低計算量和計算時長。

下面闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。

一種基于遺傳算法的天線選擇方法，所述方法包括如下步驟：

(1)獲取發(fā)送節(jié)點到接收節(jié)點的鏈路的信號信噪比和信道增益。

(2)為每一種發(fā)射和接收天線組合編碼，成為基因，其中：

N_R表示發(fā)射和接收天線組合中的發(fā)射天線數(shù)；N_RS表示從N_R中選取的發(fā)射天線數(shù)；N_T表示發(fā)射和接收天線組合中的接收天線數(shù)；N_TS表示從N_T中選取的接收天線數(shù)；ChromeLen表示每條基因長度。

(3)產(chǎn)生初始種群，每個種群有GroupNum條基因，

GroupNum＝1,2,3,...,i,...。

(4)利用公式：ObjectVC(i)=log2det[INRs+(ρi/NTs)·HiHiH],]]>計算每條基因的目標(biāo)函數(shù)值，其中：ObjectVC(i)表示第i條基因的目標(biāo)函數(shù)，i＝1,2,3,...；N_Rs、N_Ts分別表示第i條基因所對應(yīng)的發(fā)射和接收天線組合中的發(fā)射天線數(shù)、接收天線數(shù)；ρ_i、H_i分別表示用第i條基因所對應(yīng)的發(fā)射和接收天線組合傳輸?shù)男旁氡取⑿诺谰仃嚕槐硎拘诺谰仃嘓_i的共軛轉(zhuǎn)置矩陣；是維數(shù)為N_Rs的單位矩陣。

(5)利用公式：計算每條基因的適應(yīng)度值，其中：FitnVC(i)表示第i條基因的適應(yīng)度值。

(6)對適應(yīng)度值進行排序，復(fù)制適應(yīng)度值最大的前SelectNum個基因，刪除適應(yīng)度值最小的SelectNum個基因，SelectNum表示種群中被選擇的基因數(shù)目。

(7)利用公式：CrossoverNum＝GroupNum×px/2，計算出需要交叉的基因?qū)Φ臄?shù)目；隨機產(chǎn)生介于1到GroupNum之間CrossoverNum對不重復(fù)的整數(shù)，隨機產(chǎn)生介于2到ChromeLen-1之間的整數(shù)分別作為整數(shù)對的交叉位；其中：CrossoverNum表示需要交叉的基因?qū)?shù)目，px表示交叉概率；