基于混沌遗传算法的多用户检测技术的研究

基于混沌遗传算法的多用户检测技术的研究

论文摘要

码分多址(CDMA)通信系统以频谱利用率高、系统容量大、软切换发射功率低、信道的传输速率高等优点代表了新一代移动通信,在未来的无线通信系统中必将扮演极为重要的角色。但是在实际的通信系统中地址码很难做到完全正交,以致于在用户数比较大时存在不可避免的严重的多址干扰,极大地降低了通信服务的质量。要想真正消除多址干扰,大幅度提高系统容量,就必需采用多用户检测技术。CDMA多用户检测问题可以看作一个组合优化问题,可将计算智能的优化机理应用于多用户检测的寻优过程。本文首先对CDMA通信系统进行了系统的介绍,分析了现有的多用户检测技术及其相关理论。研究遗传算法理论,其同时处理大量的解模式的特点,能够大大的提高传统算法的抗“远-近”效应和抗多址干扰性能并降低了系统的计算复杂度;其次,研究了混沌优化理论,利用混沌优化具有的遍历性,使检测算法易于跳出局部最优解,局部趋化能力更强;最后,在研究遗传算法与混沌优化算法的多用户检测器的基础上,根据两种算法的不同特点,将两种算法结合在一起,提出一种新的多用户检测方法。它用混沌的特性来弥补遗传算法的缺陷,即混沌搜索产生更优个体以引导种群的进一步优化,使其不易陷入局部解。本文中的混合算法采用混沌交叉和混沌变异,去掉了两种算法的重复步骤,使得其性能较传统遗传算法的多用户检测器有较明显的改善,收敛速度快且简单易于实现,具有较好的性能优势。系统仿真以及结果分析表明,这种改进的混合算法性能得到提高,优于传统的检测方法。实验结果表明了这一检测方法的有效性及可实施性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题的研究背景及意义
  • 1.2 CDMA多用户检测器
  • 1.2.1 扩频通信的基本理论
  • 1.2.2 CDMA多用户检测器
  • 1.3 遗传算法概述
  • 1.4 本论文的主要工作
  • 第2章 CDMA及多用户检测器
  • 2.1 CDMA通信系统模型
  • 2.1.1 同步CDMA通信系统接收模型
  • 2.1.2 异步CDMA通信系统接收模型
  • 2.2 多用户检测器的分类
  • 2.2.1 线性多用户检测
  • 2.2.2 非线性多用户检测
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 遗传算法及混沌优化的基本理论
  • 3.1 遗传算法理论
  • 3.1.1 遗传算法的基本理论
  • 3.1.2 与其他算法比较
  • 3.1.3 遗传算法的主要参数
  • 3.2 混沌优化理论
  • 3.2.1 混沌的基本特性
  • 3.2.2 混沌遗传算法的基本思想
  • 3.3 智能优化算法及其在多用户检测中应用的可能性
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 基于遗传算法的多用户检测
  • 4.1 遗传算法的基本操作
  • 4.2 GA多用户检测器的系统模型及算法实现
  • 4.3 仿真及性能分析
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 混合遗传算法的多用户检测
  • 5.1 遗传算法与位爬山算法的结合
  • 5.1.1 位爬山算法
  • 5.1.2 基于GA的位爬山算法
  • 5.2 混沌遗传算法多用户检测的系统模型
  • 5.3 改进的混沌遗传算法多用户检测的算法流程
  • 5.4 仿真及性能分析
  • 5.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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