基于改进离散布谷鸟搜索算法的毫米波大规模MIMO系统波束选择

发布时间：2021-03-17 18:35

　　在毫米波大规模MIMO系统中采用全数字编码需要大量的射频链路,从而导致能量损耗过高。针对这一问题提出一种基于离散布谷鸟搜索算法（Discrete cuckoo search,DCS）的波束选择方案,减少所需射频链路数而不会造成明显的性能损失。首先分析毫米波大规模MIMO系统的波束选择模型,引用DCS算法来求解模型;然后针对布谷鸟算法Levy飞行离散化结果中出现的非正常编码,采用启发式贪婪算法进行修复;将遗传算法中的复制引入DCS算法中,复制全局最优的鸟巢来替换其中被发现的鸟巢,加快算法收敛速度。仿真结果表明,所提基于改进DCS算法的波束选择方案相比几种已有的方案可以获得更优的和速率性能。 

【文章来源】：数据采集与处理. 2020,35(02)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

当N=256,K=32时不同波束选择算法所实现的和速率

不同用户数下和速率的比较

本文提出了一种新的波束选择方案，所提方案将波束选择看作求解{0?1}背包问题并采用DCS算法进行求解，然而DCS算法在求解过程容易出现非正常编码，提出采用启发式贪婪算法对非正常解进行修复，保证了计算所得的解均为可行解。最后借鉴遗传算法中的复制思想，复制全局最优的鸟巢来替换其中被发现的鸟巢，使最优鸟巢保存下来，加快算法的收敛性。实验仿真证明所提方案比已有算法能获得更优的和速率性能，虽然所提方案比已有算法计算复杂度略高一点，但是考虑当今计算机计算性能提升较快，所提方案在实际系统的应用中仍具有较大优势。图6 不同用户数下和速率的比较

【参考文献】：
期刊论文
[1]毫米波无线通信系统混合波束成形综述[J]. 束锋,杨淑萍,许正文,秦耀璐,王进,周小波,刘婷婷.  数据采集与处理. 2017(03)
[2]毫米波无线通信:从短距离接入到广域覆盖[J]. 黄永明,林敏,王俊波,王家恒,何世文.  数据采集与处理. 2017(03)
[3]二进制布谷鸟搜索算法[J]. 冯登科,阮奇,杜利敏.  计算机应用. 2013(06)

博士论文
[1]粒子群算法的基本理论及其改进研究[D]. 刘建华.中南大学 2009



本文编号：3087527