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混合遗传算法在智能天线赋形中的应用

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第一章绪论

1.1本课题的研究背景

1.2本文所做的工作

1.3论文结构安排

第二章智能天线赋形的原理介绍和研究现状

2.1智能天线的基本知识

2.1.1智能天线简介

2.1.2智能天线的分类

2.1.3 阵列天线的基本概念

2.2智能天线的基本结构和工作原理

2.2.1智能天线的基本结构

2.2.2智能天线的工作原理

2.3智能天线在3G中的实现

2.4问题的提出

第三章优化算法的选择

3.1引言

3.2遗传算法与其它优化算法的比较

3.2.1传统遗传算法的不足

3.2.2遗传算法与盲随机法的比较

3.3遗传算法的优点

3.4遗传算法的基础知识

3.4.1遗传算法基本过程

3.4.2基因表达

3.4.3评估操作和适值函数

3.4.4选择操作

3.4.5交叉和变异操作

第四章改进遗传算法

4.1改进遗传算法的目的和基本策略

4.1.1改进遗传算法的目的

4.1.2对遗传算法进行改进的基本策略

4.2量子遗传算法介绍

4.2.1量子染色体

4.2.2量子遗传算法

4.3改进遗传算法的具体步骤

4.3.1基于遗传操作方法的改进

4.3.2基于适应度函数的改进

第五章算法的具体实现

5.1问题的事例模型

5.2遗传算法的设计

5.2.1编码方式设计

5.2.2适应度函数设计

5.2.3量子门参数的设置

5.2.4遗传参数的设置

5.3仿真结果及分析

5.3.1和传统遗传算的仿真结果对比

5.3.2不同参数设置的混合遗传算法仿真对比

5.4总结

第六章结论

6.1研究工作总结

6.2课题研究前景及后续工作

参考文献

致谢

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摘要

近年来,随着微电子技术的高速发展,智能天线技术已成功应用于移动通信系统,并通过对无线数字信号的高速时空处理,极大地改善了频谱的使用效率。今后几年我国将进入3G高速建设发展期,智能天线技术将会迎来广阔的发展空间。 智能天线技术对CDMA移动通信系统的性能提高和成本下降都有很大的作用,但智能天线应用于CDMA系统时,也同时带来了相应的新问题,如:智能天线的校准、智能天线和其他抗干扰技术的结合、波束赋形的速度问题、设备复杂性的考虑、共享下行信道及不连续发射、帧结构及有关物理层技术等。我们在推动标准演进和产品设计上都需要考虑和不断解决这些问题。本论文的重点就是来研究如何解决智能天线的赋形问题。 本文首先介绍了智能天线的基本知识和赋形原理,并讨论了对其进行研究和应用的现状,然后提出我的问题,也就是我在这篇论文中将要做的工作,也就是如何才能快速的找到一个矢量,使得它所唯一对应的天线阵列的方向图能够最大程度的达到我们的预期要求。 从智能天线赋形结果的性能入手,分析比较了目前一些常用赋形方法。在传统遗传算法的基础上,本文针对智能天线赋形的问题,提出了一种改进的遗传算法,即混合遗传算法。它在传统的遗传算法的基础上引入了实数编码和量子遗传算法的核心内容---量子门旋转操作,并对繁殖过程中的各个环节都重新针对问题作了设计,从而既克服了传统算法的不足,也具有了量子遗传算的优势;通过对这一遗传模型的仿真,我们发现改进后的遗传算法大大地加快了寻优的速度和质量,很好的满足了我们的需要。

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