基于改進(jìn)人工魚群算法的認(rèn)知引擎技術(shù)研究.pdf

1、作為認(rèn)知無線電的核心技術(shù),認(rèn)知無線電決策引擎的基本功能是根據(jù)用戶需求和環(huán)境變化智能的優(yōu)化配置無線電傳輸參數(shù)。在不影響授權(quán)用戶正常通信的前期下,最大化利用頻譜資源,為認(rèn)知用戶提供通信接入服務(wù),保證其通信質(zhì)量。最終達(dá)到提高頻譜利用率,合理優(yōu)化利用各無線通信資源的目的。
　　由于認(rèn)知決策引擎參數(shù)優(yōu)化問題可以歸納為多目標(biāo)優(yōu)化問題,而采用智能算法解決多目標(biāo)優(yōu)化問題是當(dāng)前的主流趨勢,所以智能算法被廣泛應(yīng)用于認(rèn)知決策引擎。但是傳統(tǒng)算法在解決認(rèn)知

2、決策引擎參數(shù)優(yōu)化問題時(shí)存在收斂速度慢、容易陷入局部最優(yōu)解等缺陷,影響了該問題的求解精度和速度,所以本文將人工魚群算法引入認(rèn)知無線電決策引擎的研究。
　　人工魚群算法的核心思想是利用魚群追逐食物的過程來模仿尋優(yōu)過程,本文在系統(tǒng)研究了人工魚群算法后,針對(duì)傳統(tǒng)人工魚群算法收斂后期優(yōu)化速度降低、易在極值點(diǎn)附近周期震蕩等缺陷提出了三套改進(jìn)方案,其核心思想分別是增加尋優(yōu)行為、利用自適應(yīng)調(diào)整參數(shù)控制覓食行為視野步長、以及適當(dāng)屏蔽隨機(jī)行為。本文對(duì)

3、三種改進(jìn)方案進(jìn)行了系統(tǒng)的函數(shù)測試并證明了其與傳統(tǒng)人工魚群算法相比的優(yōu)勢所在。而后將三種改進(jìn)方案融合并應(yīng)用于認(rèn)知無線電決策引擎之中。
　　實(shí)驗(yàn)表明,在多載波通信系統(tǒng)下,該認(rèn)知決策引擎具有收斂精度高、平均適應(yīng)度值高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn),性能明顯優(yōu)于當(dāng)前較為先進(jìn)的二進(jìn)制量子粒子群(BQPSO)認(rèn)知決策引擎。
　　最后,本文還系統(tǒng)分析了固定幀長的能量檢測模型中感知時(shí)間與認(rèn)知用戶有效吞吐量之間的函數(shù)關(guān)系,并將改進(jìn)人工魚群算法引入認(rèn)知用戶有