粒子群算法在多用戶檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、粒子群優(yōu)化算法是由美國心理學(xué)家 James Kennedy和電氣工程師 Russell Eberhart在1995年共同提出的一種并行演化計算技術(shù)，源于對一個簡化社會模型鳥群捕食系統(tǒng)的模擬。粒子群算法自提出以來，由于其具有易于實現(xiàn)、形象直觀、良好的收斂性等眾多優(yōu)點，短短幾年時間，在國內(nèi)外得到了相關(guān)領(lǐng)域眾多學(xué)者的關(guān)注與研究，在CEC國際年會上，粒子群算法被作為一個獨立的研究分支，與其它進(jìn)化算法相提并論。對粒子群優(yōu)化算法的研究主要集中在兩個

2、方面：一方面是算法的應(yīng)用研究，另一方面是算法本身的研究，近十年來，已涌現(xiàn)出大量的研究成果，并已廣泛應(yīng)用到了眾多科學(xué)工程領(lǐng)域。
　　CDMA是一個干擾受限系統(tǒng)。在實際的CDMA通信系統(tǒng)中，由于擴(kuò)頻碼序列很難實現(xiàn)完全正交，有時甚至是不可能達(dá)到正交，各個用戶信號間存在一定的相關(guān)性，這就是多址干擾存在的根源。研究CDMA系統(tǒng)的一個關(guān)鍵點就是要克服CDMA系統(tǒng)自身的多址干擾問題。多用戶檢測是指多址通信中的信號檢測，具有抑止多址干擾；消除或減

3、輕遠(yuǎn)近效應(yīng)；可適當(dāng)降低對功率控制的要求；彌補(bǔ)擴(kuò)頻碼互相關(guān)性不理想造成的影響；改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)容量等眾多優(yōu)點，是克服CDMA多址干擾最有潛力、最徹底的一種方法，并已成為第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)中倡導(dǎo)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文首先在傳統(tǒng)粒子群優(yōu)化算法基礎(chǔ)上，為避免基本粒子群優(yōu)化算法“早熟”現(xiàn)象，提高算法全局尋優(yōu)能力，引入了拉伸技術(shù)，并把其應(yīng)用到多用戶檢測尋優(yōu)過程中，將算法適應(yīng)值設(shè)為最佳多用戶檢測目標(biāo)函數(shù)，提出了基于拉伸技術(shù)粒子群優(yōu)化算

4、法的多用戶檢測器。然后為提高算法的局部尋優(yōu)能力，提出了按概率突跳的粒子群優(yōu)化算法，同樣運用到了多用戶檢測中，提出了基于突跳粒子群優(yōu)化算法的多用戶檢測器。最后，將兩種改進(jìn)算法法優(yōu)點融合，提出了基于粒子群混合優(yōu)化算法的多用戶檢測器。對提出的三種多用戶檢測器的檢測性能做了仿真，并與傳統(tǒng)多用戶檢測器、解相關(guān)多用戶檢測器、最佳多用戶檢測器、粒子群算法多用戶檢測器做了對比分析，結(jié)果表明文中提出了三種新型多用戶檢測器，檢測性能相對最優(yōu)，為CDMA多用