[发明专利]基于多级优化提高车联网传输信号可靠性的方法

权利要求书

1.一种基于多级优化提高车联网传输信号可靠性的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1，设定迭代次数t＝0,1,2......，M，并设定信号门限A，初始比特序列Q(t)中所有比特为

S2，生成一个随机矩阵并与S1中的初始比特序列Q(t)比较从而得到初始可行解c(t)；所述随机矩阵的大小与初始比特序列Q(t)的大小相同，所述随机矩阵元素z_ik∈[0,1)，其中i＝1，2,…,pop；k＝1…V；pop为相位旋转序列总个数；

S3，使用初始适应度函数f(t)评估S2所得初始可行解c(t)，得到初始最优解将所述初始最优解存入c_best(t)，其中，m＝1,2,...,V，V为每个Q比特个体的符号长度；初始适应度函数N为输入序列长度，n为小于N的非负整数，L为输入序列采样倍数，x′(c_i)为输入序列中的第i个可行解，min|x|表示x中的最小值，

S4，t＝t+1，使用量子门Q_{_}gate更新S1中的初始比特序列Q(t)，得到更新的比特序列Q(t+1)；

S5，重新生成一个更新随机矩阵x′_ab，并将所述更新随机矩阵x′_ab与S4所得更新的比特序列Q(t+1)比较得到新的可行解c(t+1)；所述更新随机矩阵的大小与更新的比特序列Q(t+1)大小相同，更新矩阵元素x′_ab∈[0,1)；

S6，更新适应度函数为f′(t)，评估S5所得新的可行解c(t+1)得到新的最优解

S7，找出S5所得c(t+1)与前述步骤中的最优解，作为新的最优解c_best(t)；

S8，重复S4～S7进行迭代得出最终最优解，将所述最终最优解保存，迭代次数等于M或最终最优解对应的信号值小于等于信号门限A，执行S9，否则返回S4；

S9，将S8所得最终最优解与输入序列相乘，所述输入序列为携载车辆属性信息静态和动态信息的映射序列，得到最终发送序列，即最终要发送的车辆属性信息静态和动态信息；

S1初始化具体如下：设定最大迭代次数为M，t＝0，生成一个随机矩阵，设定初始Q比特序列Q(t)，Q比特序列为pop为提供相位因子序列个数，Q比特个体的定义是为式中i＝1,2，…，pop；k＝1,2,...,V，V为每个Q比特个体的符号长度，α和β表示该Q比特趋于‘0’状态与‘1’状态的概率，α和β之间满足关系|α_i|²+|β_i|²＝1；

S2中，随机矩阵与初始比特序列Q(t)的比较产生c(t)遵循以下条件：

当大于对应随机矩阵中元素z_ik时，当小于对应随机矩阵中元素z_ik时，将Q(t)中的与z_ik逐个比较得到c(t),其中

S4中，使用量子门Q_gate更新S1中的初始比特序列Q(t)，得到更新的比特序列Q(t+1)具体为：使当前可行解以Q_gate进行旋转至新的可行解，Q-gate是满足U⁺U＝UU⁺的可逆矩阵，其中，U⁺是U的厄米共轭矩阵，

Q_-gate可由下式表示：

其中，θ_i,j表示旋转角度参数，其中i＝1,2,…pop，k＝1,2,…V；j＝1,2,…V，V为比特个体的符号长度；

S6中，更新过的适应度函数f′(t)表示为：

f′(x_w)＝ωf_fit(x_w)+(1-ω)Δ_Improve(x_w)，

其中m为适应度函数的个数，w为非负整数，f_fit(·)为初始适应度函数，ω₁和ω₂是权重因子满足ω₁+ω₂＝1，pop为可行解的总数，j＝1,2，…，pop，l＝1,2，…m，sign(x)为

(·)max与(·)min分别表示某一函数的最大值与最小值；所述初始适应度函数为其中，N为输入序列长度，n为小于N的非负整数，L为输入序列采样倍数，x′(c_i)为输入序列中的第i个可行解。