[发明专利]一种基于全交叉权重遗传算法的天线选择方法

权利要求书

1.一种基于全交叉权重遗传算法的天线选择方法，其特征在于其具体步骤为：

1)LTE-A中的MIMO系统生成Q根染色体，Q为每一代的种群数量，每一根染色体均包含(N_R+N_T)个基因，其中N_R、N_T分别为LTE-A中的MIMO系统的接收天线和发送天线的数量；每个基因都有一个零均值标准正态分布的变量p做优先级，每个基因的优先级用下式给出；

                       p＝N(0，σ²)

其中σ²是p的方差；

2)对每根染色体用下面下式计算适应度值，即计算出每根染色体对应天线矩阵的信道容量表示为

其中，acga代表本发明提出的全交叉权重遗传算法，是从总信道矩阵H中选出的L_R行、L_T列的子块矩阵，的优先权向量P=[p1,p2,...,pNR,pNR+1,...,pNR+NT],]]>表示与N_R根接收天线和N_T根发送天线相匹配的优先级数值向量，P中前N_R个元素中，优先级按从大到小顺序排列的前L_R个元素对应的接收天线被选出作为矩阵的行，P中后N_T个元素中，优先级按从大到小顺序排列的前L_T个元素对应的发送天线被选出作为矩阵的列；R为实数域，I为单位矩阵，N₀为单边噪声功率谱密度，Es为每比特内的发送信号功率，L_T为发送端预期选出的天线数，表示的Hermit矩阵；

3)将这Q根染色体中适应度值最高的T根染色体放入交配池等待进行下一步交配繁衍，T为交配池的规模；

4)为适应度值越高的染色体分配越高的被选出概率，然后从交配池里随机抽取染色体进行两两交配；要进行交配的两个染色体所有基因的权重都以随机变量r为比例交换，r服从[0，1.5]的正态分布，具体为：

设定p₁和p₂是随机抽取的两个父代染色体，而α_i和β_i分别为p₁和p₂上对应位置的基因，则子代染色体第i个基因分别变为r·α_i+(1-r)·β_i和r·β_i+(1-r)·α_i；

5)构建一个1×(N_R+N_T)的序列作为变异字罩，由以r_m概率生成的“1”和以(1-r_m)概率生成的“0”组成，r_m为每个基因的变异概率；变异字罩中的元素为“1”时，染色体中相应位置的基因会改变，相应的变异字罩中的元素为“0”时，染色体中相应位置的基因保持不变；当优先权向量P中的第i个元素p_i被选出发生变异时，产生新的p_i为利用式p_i＝1.3×N(0，σ²)；

6)重复步骤2)到步骤5)，直至繁衍了G代，G为设置的算法繁衍代数，最终拥有最高适应度值的染色体将被选取作为结果；然后，染色体前N_R个基因中数值最高的L_R个天线以及后N_T个基因中数值最高的L_T个天线将被选取出来作为所求的天线子块矩阵。