申请/专利权人：电子科技大学;上海电力大学;中国电子科技集团公司第三十研究所

申请日：2024-04-22

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118075896B

主分类号：H04W72/50

分类号：H04W72/50;H04W72/542;H04W72/541;H04W72/0446;H04W72/0457;H04W72/12;H04L25/02;H04L25/08;H04L27/00;H04B17/336;G06N3/006

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.06.11#实质审查的生效;2024.05.24#公开

摘要：本发明公开了一种基于离散粒子群算法的无线通信抗干扰保护决策方法，属于抗干扰通信保护技术领域。本发明通过信道估计方法得到每个时隙下受干扰后离散无线通信数据矩阵，借助构建的三维地形图模型和三维全局适应度值方法对矩阵数据进行插值得到三维连续地形图，在地形图中利用离散粒子群算法搜索改进Pareto非支配解集，最后构建改进Pareto适应度值方法，并计算得到最优通信保护方案，实现通信系统的误码率最小化和数据传输速率最大化。本发明相较于普通粒子群算法计算速度更快，不容易陷入局部最优，且能够在无线通信系统出现突发情况如最优解对应的调制方式不可用时，选择改进Pareto解集中的其他解作为备选方案，保证无线通信系统可靠稳定快速传输。

主权项：1.一种基于离散粒子群算法的无线通信抗干扰保护决策方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1.无线通信系统在m种不同数据传输速率和n种不同调制方式下进行选择最优传输，每次传输时隙中只能选择一种调制方式，由此对应相应的数据传输速率，给出量化的无线通信系统m种不同数据传输速率{DTR1，DTR2，…，DTRi，…，DTRm}和n种不同调制方式{MT1，MT2，…，MTj，…，MTn}，通过信道估计方法得到信道特性和信道的信噪比SNR，针对不同的信道特性，通过信噪比SNR计算出不同传输速率DTRi和不同调制方式MTj下的误码率BERi，j，i＝1，2，…，m，j＝1，2，…，n，整合数据得到第r时隙Tr下的m×n维离散无线通信数据误码率矩阵Mr，具体表示为： 步骤S2.确定第r时隙误码率阈值Ωr，若误码率矩阵Mr中有BERi，j∈0，Ωr]，将超限误码率限制在阈值边界，从而有：BERi，j＝Ωr，分别确定误码率权值ωb，数据传输速率权值ωd，两者需要满足：0ωb1，0ωd1，并且ωb+ωd＝1，构建三维全局适应度值公式，计算数据矩阵中每个位置i，.j的三维全局适应度值；步骤S2具体为：步骤S201.第r时隙误码率阈值Ωr的确定依赖于通信场景，具体地，第r时隙T共传输SLbits数据，则若矩阵M，中的BERi，j小于Ωr，则令BERi，j＝Ωr；步骤S202.三维全局适应度值公式具体为： 上式中，GValuei，j是粒子搜索矩阵Mr当前位置i，j所对应的三维全局适应度值，ωb是误码率权重参数，ωd是数据传输速率权重参数，BERi，j是粒子搜索矩阵Mr当前位置i，j所对应的误码率，DTRi是第i个数据传输速率，BERmin是目前粒子在矩阵中搜索到的最小误码率，DTRmax是最大数据传输速率；步骤S3.构建三维连续地形图模型，根据每个坐标位置x，y，z下的三维全局适应度值、数据传输速率、误码率的取值，进行数据插值得到三维连续地形图；步骤S3具体为：步骤S301.用x轴表示m个数据传输速率取值点，用y轴表示n个调制方式取值点，绘制大小为m×n的笛卡尔坐标系；步骤S302.在m×n的笛卡尔坐标系中引入z轴建立空间直角坐标系，将步骤S2中计算的数据矩阵每个位置i，j的GValuei，j值代入到坐标系中，作为空间直角坐标系中每一个位置x，y，z的z轴取值，其中x＝i，y＝j；步骤S303.以z轴坐标取值为地形高度，对空间中m×n个离散坐标点的中间位置使用双线性插值法进行数据插值，绘制三维连续地形图，具体地，对空间中的坐标点x，y，z根据其周围4个坐标点x1，y1，z1，x2，y1，z2，x1，y2，z3，x2，y2，z4进行双线性插值，公式如下： z＝1-ωx1-ωyz1+ωx1-ωyz2+1-ωxωyz3+ωxωyz4其中，ωx和ωy分别表示在x和y方向的权重；步骤S4.将N个粒子随机散布在三维连续地形图中，利用离散粒子群算法，迭代更新个体最优值pBest和种群最优值gBest，搜索得到由h个解构成的改进Pareto非支配解集Pimp，其具体形式为{P1，P2，…，Pi，…Ph}；步骤S5.在改进Pareto非支配解集Pimp中再对误码率和数据传输速率分别赋予相应权值ωp1和ωp2，构建改进Pareto适应度值公式，计算每个改进Pareto解Pi对应的Pareto适应度值PValuei，最终输出最优无线通信抗干扰保护决策P^，并将其他改进Pareto解Pi*作为备选方案，Pi*∈Pimp且Pi*≠P^；改进Pareto适应度值公式如下： 其中，PValuei表示第i个改进Pareto解，ωp1是改进Pareto解中的误码率权重参数，ωp2是改进Pareto解中的数据传输速率权重参数，BERpi是第i个改进Pareto解Pi中的误码率，DTRpi是第i个改进Pareto解Pi中的数据传输速率，BERmin是粒子搜索到的最小误码率，DTRmax是最大数据传输速率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 电子科技大学;上海电力大学;中国电子科技集团公司第三十研究所 一种基于离散粒子群算法的无线通信抗干扰保护决策方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD