一种基于复数编码的遗传算法

第一次把复数编码的思想应用到遗传算法中去 ,用复数编码来表达双倍体 ,并具体规定了遗传操作 .每一个复数对应于双倍体的一对等位基因 .目标函数自变量的大小由其对应的复数的模决定 ,符号则由相应复数的幅角决定 .与传统的实数编码的遗传算法相比 ,本算法大大地扩展了表达空间的维数 ,实验结果证明了本算法的有效性 .

复数编码粒子群算法及在函数优化中的应用

为拓展个体基因包含的信息量,将复数编码用到粒子群算法中,用复数来表示粒子的基因,构造双倍体粒子群,提出一种复数粒子群算法(PCPSO)。目标函数自变量的大小由复数的模决定,复数的幅角决定自变量的符号。粒子飞跃分成实部基因和虚部基因两部分,文中给出了复数编码粒子群的更新关系,并对收敛性进行了分析。对典型函数进行实验,结果与实数编码方法相比,验证了方法的有效性。

基于复数编码进化规划的参数非线性模糊PID控制器的设计

针对大时滞、非线性的复杂的工业过程,传统的固定参数PID控制器很难满足实际要求,为此,设计一种无量化因子的参数非线性模糊PID控制器.为优化初始的控制器参数,利用复数编码方法来设计进化规划,即个体的信息由染色体的模和幅角共同确定.这种双倍体形式的个体,相对于二进制编码方法而言,大大拓展了群体的信息量,加快了算法的收敛速度.仿真实验表明:该方法对非线性系统具有较快的收敛速度和良好的响应特性.

一种基于复数编码的果蝇优化算法

针对果蝇优化算法易陷入早熟收敛和寻优精度不高的缺点,提出一种基于复数编码的果蝇优化算法。引入复数编码的双倍体思想,目标函数自变量的大小由其相对应的复数的模决定,自变量的符号由相对应的复数的幅角决定。对9个基准测试函数进行对比实验,结果表明,与实数编码的果蝇算法相比,复数编码的果蝇算法拓展了个体基因的信息量,增加了种群的多样性。

基于复数编码的多策略人工蜂群算法

人工蜂群算法是解决不同类型优化问题的优秀算法之一,但该算法在处理复杂优化问题时仍存在收敛速度慢、易早熟和局部搜索能力弱等缺陷.为克服这些问题,从基本人工蜂群算法出发,提出基于复数编码的多策略人工蜂群算法.该算法针对人工蜂群算法的特点,设计搜索策略知识库,由种群个体在搜索过程中自适应选择最佳搜索方式,并引入复数编码方法构造双倍体种群个体,改善种群个体的多样性,进一步提高解的质量.应用15个测试函数对算法性能进行仿真实验,并将实验结果与其他算法进行比较,结果表明本文提出的算法在收敛速度和计算精度上明显优于对比方法,能够有效地解决全局优化问题.

基于复数编码的布谷鸟搜索算法

针对布谷鸟搜索算法(CS)后期收敛速度慢、计算精度不高等缺点,提出了一种基于复数编码的布谷鸟搜索算法(PCS),该算法种群内部引入复数编码策略,拓展个体基因包含的信息量,增强了群体中个体的多样性。仿真实验结果表明,同原始布谷鸟搜索算法相比,该算法提高了收敛速度和收敛精度,减少局部收敛。

复数编码的樽海鞘群算法及其应用

为了提升樽海鞘群算法的性能,提出一种复数编码的樽海鞘群算法(A ComplexEncoding SlapSwarmAlgorithm,CESSA)。首先采用复数编码构建樽海鞘群,拓展种群多样性;其次利用灰狼算法头狼搜索食物行为分别指导当前樽海鞘个体和上一个樽海鞘个体的搜索行为并取两者的平均值。通过13个基准测试函数和4个非线性方程的仿真实验,所有实验结果表明采用综合改进策略的CESSA算法在全局搜索和局部勘探方面具有相对优势。

并行中继网络中复数域网络编码的优化设计方案

在并行中继网络中,基于复数域网络编码的并行中继方案具有较大的传输时延以及目的节点检测复杂度,提出了一种复数域网络编码的优化设计方案。性能分析和仿真结果表明,优化设计方案具有与并行中继方案相同的网络吞吐量和分集增益性能,且该方案进一步减少了信源符号的传输时延,降低了目的节点检测复杂度,与并行中继方案相比,符号错误概率有所降低。

基于复数域上的网络编码的MIMO系统预编码器设计

针对复数域网络编码中复数θ的选取以及中继和目的节点处如何有效检测原始数据的问题,提出一种收发联合优化的预编码方案。设计一种等相位预编码器选取编码复数θ以降低数据传输过程中的误码率,提出一种迭代预均衡算法在中继和目的节点处检测和恢复原始数据,在提高系统信道容量的同时改善整个系统的抗干扰能力。仿真结果显示,该方案相对现有复数域网络编码方案能够获得更低的误码率,且在无信道状态信息的情况下也能获得较线性预均衡方案更低的误码率以及更高的信道容量。

联合OFDM技术的协作复数域网络编码算法

提出了一种正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex,OFDM)技术与协作复数域网络编码有机结合的OFDM-协作复数域网络编码(OFDM-cooperative complex field network coding,OFDM-CCFNC)算法。理论分析了该算法的系统误帧率和频谱利用率,仿真结果表明,该算法能够克服无线信道的频率选择性衰落影响,提高系统频谱利用率。另外,基于最小化系统误帧率给出了该算法下的一种最优系统功率分配策略。

基于复数域网络编码的下行传输方案设计

为进一步提高无线中继网络的信息传输速率,提出了一种基于复数域网络编码的有效下行传输方案。不同于传统的信息传输方案,该方案采用时间维复数域网络编码,中继节点对接收到的多个时隙的信源符号进行复数域网络编码并将编码符号同时发送给用户节点;用户节点接收到所有中继节点的编码符号,采用联合最大似然多用户检测恢复信源符号。性能分析和仿真结果表明,该方案的符号错误概率明显低于传统中继传输方案,且能获得更高的信息传输速率和网络吞吐量。

窃听信道中随机复数域编码方法

提出一种随机复数域编码(RCFC)设计方法,并将之应用于MIMO窃听信道中。RCFC在保证正常接收端可靠接收信息的前提下,使窃听端得不到关于信源的任何信息。RCFC采用全分集全码率方法提高正常接收端信息速率,最大化正常接收端分集增益,使正常接收端可有效地对抗信道衰落;同时采用扰码方法随机化所发送的信息,保证信息传输的安全性。仿真结果验证了所提方法在保证系统数据传输可靠性的同时,可有效保证系统数据传输的安全性。

基于复数域网络编码的D2D传输方案设计

终端直通(D2D)用户在复用蜂窝网络频谱资源提高频谱效率的同时,不可避免地会受到蜂窝用户的干扰,为此该文提出一种基于复数域网络编码的D2D传输方案。D2D用户复用蜂窝下行链路频谱,将蜂窝基站和D2D发送端作为两个独立的信源,蜂窝用户作为中继节点。蜂窝用户对检测到的蜂窝信号和D2D信号进行复数域网络编码,D2D接收端采用最大似然多用户检测恢复出D2D信号,消除蜂窝用户对D2D用户的信号干扰。理论分析与仿真结果表明,该方案较传统的D2D传输方案,在确保消除蜂窝信号干扰的同时,能显著提高系统可达速率,降低符号错误概率。

提高卫星通信系统吞吐量的复数域网络编码算法

针对传统卫星通信系统吞吐量不高的问题,本文提出了一种基于复数域网络编码(CFNC)的卫星通信系统方案。该方案在发送前对信号进行符号级的CFNC编码,在不增加终端发射功率的情况下提供比传统卫星通信系统更高的吞吐量,并适用于多用户网络。该方案同时适用于基于处理转发器和透明转发器的卫星平台。特别是在双向卫星通信系统中,与基于伽罗瓦域网络编码(GFNC)的系统相比,本文提出的方案不仅具有更高的吞吐量而且更具有普适性。

非正交多址中继系统复数域网络编码优化设计

无线中继与网络编码是提高通信系统数据可靠性和吞吐率的重要技术手段,重点研究了单中继非正交多址系统复数域网络编码的优化设计问题。首先,在限制源节点和中继节点的总发送功率并假设各个源节点发送功率相同的条件下,证明了当源节点与中继节点发送功率相等时基于复数域网络编码的单中继非正交多址系统误符号率(SEP)性能最佳。其次,以编码增益为目标函数,提出了一种复数域网络编码的优化设计方法。与已有的复数域网络编码系数设计方法相比,此方法能满足任意源节点个数条件下复数域网络编码系数的优化设计要求,同时可以有效地避免因为网络编码系数选择不当造成信号重叠的现象,提升和改进系统的SEP性能。

复数域网络编码中最大似然解码算法的改进

针对复数域网络编码中继网络,提出一种改进的中继处的最大似然解码算法。当传统的最大似然解码算法使用在复数域网络编码中继网络中时,计算复杂度会随着信息星座图映射方式的改变而大大增加。为了降低计算复杂度,在前人研究的基础上提出一种改进的最大似然解码算法,该算法利用无线中继网络通信系统的非对称性,在解码时,先进行预判决,然后进行精确判决,这样可以大大降低计算复杂度,提高了系统性能。

非正交自适应多址中继系统复数域网络编码方案性能分析与优化功率分配

无线中继与网络编码是提高无线通信系统数据可靠性和吞吐率的重要技术手段。该文重点分析了单中继非正交自适应多址系统复数域网络编码问题,即在中继采用选择解码转发自适应策略下的系统可靠性能及其优化设计。首先,论文推导了非正交自适应多址系统复数域网络编码方案的误符号率性能上界、分集度和编码增益;然后,论文以系统编码增益为优化目标,讨论了最优功率分配问题。结果表明,在保证系统满分集的前提下,非正交多址中继系统采用选择解码转发自适应中继策略能以更低的系统实现复杂度获得优于中继采用链路自适应再生策略所能获得的系统性能。此外,优化源节点和中继节点的功率分配因子可以有效地增加系统编码增益、改进系统性能。

一种基于分组稀疏编码的复数图像降噪算法

基于稀疏编码的复数图像降噪是目前的一个热门研究领域.该文研究一种基于分组稀疏编码的复数图像降噪算法,将复数值作为统一的整体进行分组和稀疏编码,通过限制同一分组中的图像块使用训练字典中相似的元素进行编码,从而抑制在稀疏编码过程中对噪声的编码.该文首先研究了图像块分组的算法,提出了一种图像块分组稀疏的编码算法并将其应用于复数图像的降噪问题.该文通过模拟真实的含噪干涉合成孔径雷达(InSAR)图像以及核磁共振图像(MRI)对该算法进行验证.从实验结果可以得出,相对于目前已有的算法,该文算法能够获得更低的降噪误差,特别是对于含有大片平滑区域的图像或者噪声水平较高的图像具有较大的降噪优势.

一种基于复数域网络编码的双层卫星通信系统

针对卫星通信网络吞吐量不足、可靠性不高的问题,提出一种基于复数域网络编码(Complex Field Network Coding,CFNC)的卫星通信方案。该方案在信号发送前对源信息作预编码处理,即在复数域上选取一个大小合适的参数化空时码与源信号相乘,编码后的信号与源信号在复数域上有着一一映射关系。对该方案的吞吐量和成对差错概率(Pairwise Error Probability,PEP)做了详尽的理论分析,结果表明,采用该编码方案的卫星通信系统在终端发射功率不变的情况下,吞吐量比路由模式提高了100%以上,比传统的CFNC方式至少可提高75%。该方案还可以扩展至更多的地面源节点,从而支持多用户网络通信。最后,仿真实验表明,在较高的信噪比下,PEP仿真值逼近于渐近值,验证了理论分析的正确性。

复数域网络编码算法研究

为了增加网络容量,Wang提出了复数域网络编码(CFNC)的概念,本文对其进行了仿真。实验结果表明:CFNC可以获得1/2符号/信源/时隙(sym/S/TS)的网络吞吐量,而且其中继传输方案可以获得完全分集增益,且不受信噪比和使用星座的限制。CFNC不仅允许多个信源向一个公共的目的节点进行信息传输,而且能够同时实现多个信源之间的信息交换。