[发明专利]一种基于遗传算法求取干扰对齐预编码的方法

摘要

本发明公开了基于遗传算法求取干扰对齐预编码的方法，包括：用序号编码的形式对接收端的每一组预编码矩阵和干扰抑制矩阵进行编码；对预编码矩阵和干扰抑制矩阵进行初始化，采用适应度函数来评价各个染色体的适应度的函数值；采用轮盘赌方式随机选择除了适应度的函数值最高的染色体之外的一些染色体构成新种群，将适应度的函数值最高的染色体添加到新种群；采用双子双亲交叉法对在新的种群中的随机选择的两个染色体进行交叉组合；对新种群中的每个染色体的每一位以变异概率进行变异操作；判断适应度的函数值是否满足终止条件，将在满足终止条件时的预编码矩阵和干扰抑制矩阵进行解码和输出。该方法通过遗传算法解决非线性多目标的函数优化问题。

主权项

1.一种基于遗传算法求取干扰对齐预编码的方法，其特征在于，作为遗传算法中的适应度函数，系统总容量表示为：其中，C表示系统的总容量；Σ表示求和函数；log表示对数函数；U_k表示接收端k的干扰抑制矩阵，k＝1,2,...,K，是U_k的转置矩阵；H_kk表示发送端k到接收端k的信道矩阵；V_k表示发送端k的预编码矩阵；H_kj表示发送端j到接收端k的信道矩阵；V_j表示发送端j的预编码矩阵；表示F‑范数的平方，以用于表示信号功率，σ²表示噪声功率；当系统容量达到最大时，用于求取预编码矩阵V和干扰抑制矩阵U的目标函数表示为：所述求取干扰对齐预编码的方法还包括：基于遗传算法，采用序号编码的形式对所述接收端k的每一组预编码矩阵V和干扰抑制矩阵U进行编码，则以序号编码的形式表示成的每一个染色体均对应于接收端k的一组预编码矩阵V和干扰抑制矩阵U；设定每代种群的规模为popSize，种群的最大迭代次数为T，随机生成M个初始化种群，则对所述预编码矩阵V和干扰抑制矩阵U进行初始化，并且采用所述适应度函数来评价各个染色体的适应度的函数值；重复执行下列步骤，直到染色体的适应度满足终止条件或者所述种群的迭代次数达到所述种群的最大迭代次数为止：第一步：采用轮盘赌的方式随机选择除了适应度的函数值最高的染色体之外的一些染色体构成新的种群，并且将适应度的函数值最高的染色体添加到所述新的种群；第二步：采用双亲双子交叉法以一定交叉概率对在所述新的种群中随机选择的两个染色体进行交叉组合；第三步：对所述新的种群中的染色体的每一位均以变异概率进行变异操作；第四步：对所述新的种群中的染色体进行适应度评价，以确定适应度的函数值是否满足终止条件：如果适应度的函数值满足终止条件，则对所述染色体进行解码，以输出最优的预编码矩阵V和干扰抑制矩阵U；如果适应度的函数值不满足终止条件并且达到所述种群的最大迭代次数，则对此时适应度的函数值最高的染色体进行解码，以输出最优的预编码矩阵V和干扰抑制矩阵U；否则返回到所述第一步。