论文题目: 计算智能方法在非合作信号参量估计中的应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 通信与信息系统
作者: 陈永倩
导师: 肖先赐
关键词: 信号,扩频码估计,波达方向估计,全局寻优,遗传算法,禁忌搜索算法,混沌寻优,子空间迭代,分解
文献来源: 电子科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 极大似然估计是统计中最重要，应用最广泛的方法之一，在理论上是最优的，是有效的一致性估计。在理论上极大似然可以获得最优的性能，但实现这种估计的算法是极其繁重的，需要进行多变量非线性最大值的全局搜索，其搜索的运算量惊人。这个问题是MLE方法应用的瓶颈问题，在现有芯片条件下，没有可实现性。而计算智能算法的主要应用对象是优化问题的难解问题，也就是优化理论中的NP问题。有鉴于此，本论文根据在非合作参数估计中的实际情况，把计算智能的禁忌搜索算法、混沌寻优算法、遗传算法及其改进算法适宜的用在DS／SS信号的PN码的极大似然估计和多信号源的波达方向的极大似然估计这两个难解的优化问题。 本论文主要包括以下创新之处： (1)研究了非合作情况下DS／SS信号的扩频码估计的极大似然模型。PN码估计的极大似然方法是一个组合优化问题，其最优的估计就是遍历所有可能的输入组合，这是一个NP问题。 (2)提出了一种基于禁忌搜索的DS／SS信号的PN码估计算法。该方法利用禁忌搜索的全局寻优能力来处理PN码的极大似然估计这个NP问题。这种方法即使是在很低的信噪比下(如-18db)也具有很好的估计性能。算法对扩频码本身的特性没有任何先验知识要求，对信息码除需要知道码元宽度外也不需要任何先验知识。算法具有多项式计算复杂度，并且在低的数据采样窗口数下可获得比特征分析法好的性能。 (3)提出一种基于改进的混沌寻优的DS／SS信号的PN码估计算法。该算法利用混沌载波的方法进行粗搜索，而求得一个近似最优解；然后通过简单的局部邻域搜索进行细搜索来获得全局最优解。该算法除了具有基于禁忌搜索的DS／SS信号的PN码估计的优良性能外，由于采用的是连续优化的思想，故在优化过程中需要计算的候选解的个数大大减少，比采用禁忌搜索来估计PN码的计算量大大减少。 (4)提出一种基于联姻策略的梯度并行遗传算法的DS／SS信号的PN码估
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 计算智能方法概述
1.2.1 遗传算法
1.2.2 禁忌搜索算法
1.2.3 混沌寻优算法
1.3 DS/SS信号PN码估计的发展与研究现状
1.4 超分辨阵列测向发展与研究现状
1.5 本文的主要内容
第二章 非合作信号参量估计中的两个复杂问题
2.1 DS/SS信号PN码估计
2.1.1 直扩信号PN码估计的数学模型
2.1.2 用特征分析法估计DS/SS信号的PN码
2.1.3 用子空间迭代估计DS/SS信号的PN码
2.1.4 用QR分解估计DS/SS信号的PN码
2.1.5 直扩信号的PN码估计的极大似然模型
2.1.6 直扩信号的PN码估计的最优估计
2.2 多信号源的波达方向估计
2.2.1 波达方向估计的数学模型
2.2.2 独立信号源测向算法
2.2.3 相干信号源测向算法
2.3 本章小结
第三章 智能算法概论
3.1 计算智能的基本概念
3.1.1 组合最优化问题
3.1.2 计算复杂性的概念
3.1.3 邻域的概念
3.1.4 启发式算法
3.2 禁忌搜索算法的基本原理
3.2.1 禁忌搜索算法的基本概念
3.2.2 禁忌搜索算法描述
3.2.3 禁忌搜索算法的收敛性
3.3 遗传算法的基本原理
3.3.1 遗传算法的基本概念
3.3.2 遗传算法的算法描述
3.3.3 遗传算法的收敛性
3.4 混沌寻优算法
3.4.1 混沌的基本概念
3.4.2 混沌寻优算法的描述
3.4.3 混沌寻优算法的收敛性分析
3.5 本章小结
第四章 基于禁忌搜索的DS/SS信号的PN码估计
4.1 用于PN码估计的禁忌搜索算法设计
4.2 计算复杂度分析
4.3 计算机仿真结果及说明
4.4 本章小结
第五章 基于改进的混沌寻优算法的DS/SS信号的PN码估计
5.1 局部邻域搜索算法
5.2 用于PN码估计的改进的混沌寻优算法设计
5.2.1 用于PN码估计的改进的混沌寻优算法设计
5.2.2 用于PN码估计的改进的混沌寻优算法实现
5.3 计算机仿真结果及说明
5.4 计算复杂度分析
5.5 本章小结
第六章 基于并行梯度遗传算法的DS/SS信号的PN码估计
6.1 联姻策略的梯度并行遗传算法
6.2 基于联姻策略的梯度并行遗传算法
6.2.1 基于并行梯度遗传算法的DS/SS信号的PN码估计的实现
6.2.2 计算复杂度分析
6.2.3 计算机仿真结果及说明
6.3 本章小结
第七章 基于禁忌搜索的DOA估计
7.1 求解DOA估计的禁忌搜索优化算法
7.2 计算机仿真结果及说明
7.3 算法的计算量分析
7.4 本章小结
第八章 基于混沌寻优的DOA估计
8.1 求解DOA估计的混沌优化算法
8.2 计算机仿真结果及说明
8.3 算法的计算量分析
8.4 本章小结
第九章 总结和展望
9.1 全文总结
9.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间参加的科研项目及发表的学术论文
发布时间: 2006-11-28
参考文献
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