[發明專利]一種綠色認知無線電的無線能量采集和分配方法

有效

• 申請號: 201611135694.5
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106788810B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 高洪元;杜亞男;張世鉑;刁鳴;粱炎松;蘇雪;張曉桐
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04B17/327
• 分類號: H04B17/327;H04B17/336;H04B17/382
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種綠色認知無線電的無線能量采集和分配方法，其特征是：

無線能量采集與數據傳輸的時隙結構是：將一個時隙劃分為2個時隙片段，分別用于無線能量采集和數據傳輸，每個時隙的總時間是T，無線能量采集因子為ρ，在(0,ρT]主用戶傳輸數據、從用戶用于無線能量采集的時間片段長度為ρT,剩下的時隙片段(ρT,T]用于從用戶的數據傳輸，從用戶的第k個子載波的瞬時傳輸速率是其中，k＝1,2,…,N，N為從用戶包含的子載波數，代表從用戶第k個子載波分配的無線能量采集率，代表從用戶發射機和接收機間第k個子載波的信道功率增益和噪聲功率比，X_s代表從用戶從環境信號采集能量的能量采集率，每個時隙的主用戶要求的數據傳輸量為Q_p，從用戶的目標數據傳輸量為R_p，從用戶消耗的總功率為其中代表第k個子載波的傳輸功率，R_tar代表從用戶的目標瞬時傳輸速率，代表從用戶的總瞬時傳輸速率，從用戶在一個時隙可存儲的能量為

步驟一，初始化量子灰狼種群中每只量子灰狼的量子位置，種群中有H只量子灰狼，第t代第h只量子灰狼的量子位置表示為其中表示第t代第h只量子灰狼量子位置的第d維，其在量子位的定義域內隨機產生，其中h＝1,2,...,H，d＝1,2,...,D，且D＝N+1；

步驟二，對每只量子灰狼的量子位置進行適應性評價，將第t代第h只量子灰狼量子位置映射為位置其中，l_d是第d維變量的下界，u_d是第d維變量的上界，第t代第h只量子灰狼量子位置的適應性通過其對應位置的適應度進行度量，即

適應度值越大代表位置及其所對應的量子位置越好，其中λ為懲罰因子，根據適應性評價得到排名第1、第2和第3的量子灰狼的量子位置分別為和

步驟三，針對第t代第h只量子灰狼，依概率使用兩種不同演進規則得到新的量子位置，當則使用規則一更新其量子位置，其中為[0,1]間的均勻隨機數，c為[0,1]間常數；否則根據規則二更新其量子位置；

規則一：第h只量子灰狼根據其與標號為α、β和δ的量子灰狼的量子位置之間的距離更新其量子位置，對于第d維量子位，更新過程如下和其中變量a稱為收斂因子，在進化過程中a隨迭代次數增加從2線性減小到0，即a＝2-2t/t_max，其中t_max代表最大迭代次數，j＝1,2,3，r_1j和r_2j代表[0,1]間的均勻隨機數，其對應的量子旋轉角為根據模擬的量子旋轉門得到的新量子位為其中η＝α,β,δ；

規則二，根據全局最優量子位置和量子位置均值更新第h只量子灰狼的量子位置，對于第d維量子位、其對應的量子旋轉角為其中為[0,1]間的均勻隨機數，為均值為0方差為1的高斯隨機數，c₁為[0,1]間比例因子，根據模擬的量子旋轉門得到的新量子位為

步驟四，將更新的第h只量子灰狼的量子位置映射為位置h＝1,2,...,H，計算所有新產生量子位置所對應位置的適應度，與上一代適應性評價前三的量子位置混合排序，找到適應度前三的量子位置分別記做和

步驟六，如果進化沒有終止，令t＝t+1，返回步驟三，否則，終止迭代，輸出全局最優量子位置，并將其映射為位置，作為綠色認知無線電無線能量采集和分配的方案。