[發明專利]一種基于二進制粒子群優化的導頻模式搜索方法及系統

有效

• 申請號: 201911113952.3
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110912848B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 馬楠;陳建僑;劉斌
• 申請（專利權）人: 北京星河亮點技術股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 馬瑞

本發明實施例提供一種基于二進制粒子群優化的導頻模式搜索方法及系統。該方法包括：獲取預設正交頻分復用系統中的子載波，將所述子載波映射至粒子群；初始化所述粒子群，若所述粒子群總數達到預設總數，則更新所述單個粒子位置矢量和所述單個粒子速度矢量；基于更新的單個粒子位置矢量和更新的單個粒子速度矢量，對所述粒子群進行隨機變異，得到單個粒子的導頻子載波數；依次搜索所述粒子群的空間維度，以及所述粒子群總數，進行迭代，直至達到所述粒子群最大迭代次數。本發明實施例通過利用二進制粒子群優化方法，具有復雜度低、收斂速度快的特點，與基于遺傳算法的搜索算法相比，本方法不易陷入局部最優解，更利于實現全局最優解。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種基于二進制粒子群優化的導頻模式搜索方法及系統。

背景技術

正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下簡稱OFDM)可以視為多載波傳輸的一個特例，具備高速率資料傳輸的能力，加上能有效對抗頻率選擇性衰減通道，而逐漸獲得重視與采用。

利用正交頻分復用系統固有的信道稀疏性，可以以更少的導頻開銷獲得相同或更高的信道狀態信息(CSI)。近年來，基于互不相干特性(MIP)標準的導頻模式設計成為研究熱點，以用于OFDM系統中的稀疏信道估計。現有技術證明，理論上滿足循環不同集(CDS)或幾乎差集(ADS)的導頻模式是最優的。但是，不能保證在實際的OFDM系統中存在基于ADS或CDS的導頻位置。因此提出了兩種隨機搜索方案，即，通用隨機搜索和逐行搜索方案。將導頻模式設計的問題映射到遺傳算法(GA)框架中，利用自然選擇過程，可以加快對最佳導頻模式的搜索。

而上述方案存在如下缺陷：(1)所提出的搜索方案具有復雜度高和收斂慢的缺點；(2)所提出的遺傳算法容易陷入局部最優解，不易達到全局最優。

因此，需要提出一種新的用于導頻模式設計的搜索方法。

發明內容

本發明實施例提供一種基于二進制粒子群優化的導頻模式搜索方法及系統，用以解決現有技術中使用的搜索方案具有復雜度高和收斂慢的缺點，并且容易陷入局部最優解，不易達到全局最優。

第一方面，本發明實施例提供一種基于二進制粒子群優化的導頻模式搜索方法，包括：

獲取預設正交頻分復用系統中的子載波，將所述子載波映射至粒子群；

初始化所述粒子群，定義粒子群總數、粒子群最大迭代次數、單個粒子維度、單個粒子最佳位置、粒子群最佳位置、單個粒子位置矢量和單個粒子速度矢量；

若所述粒子群總數達到預設總數，則更新所述單個粒子位置矢量和所述單個粒子速度矢量；

基于更新的單個粒子位置矢量和更新的單個粒子速度矢量，對所述粒子群進行隨機變異，得到單個粒子的導頻子載波數；

依次搜索所述粒子群的空間維度，以及所述粒子群總數，進行迭代，直至達到所述粒子群最大迭代次數。

優選地，該方法還包括：

若所述粒子群總數達不到所述預設總數，以及所述單個粒子維度達不到預設維度，獲取補償函數；

更新所述補償函數，得到新的補償函數；

基于所述新的補償函數，更新所述單個粒子最佳位置和所述粒子群最佳位置；

重復進行更新，使所述單個粒子維度數量增加；

若所述單個粒子維度達到所述預設維度，令所述單個粒子維度為零，并使所述粒子群總數增加，直至所述粒子群總數達到所述預設總數；

執行所述基于更新的單個粒子位置矢量和更新的單個粒子速度矢量的迭代。

優選地，所述初始化所述粒子群，具體包括：