[发明专利]一种基于卷积的分簇方法

权利要求书

1.一种基于卷积的分簇方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，导入干扰矩阵：将用户干扰矩阵导入干扰矩阵中；

步骤二，设置卷积核，并用卷积核对干扰矩阵第一行进行卷积运算处理，卷积核的初始位置对准第一行的第二位，将卷积核与干扰矩阵进行点积，即对矩阵中卷积核的每一位与用户之间的干扰进行相乘再求和，结果保存至一个新矢量Z；然后将卷积核对准第一行的第三位进行点积，结果补充到新矩阵Z中；迭代，直到卷积核的长度与剩余用户的个数相等，计算出最后一个点积结果，并放入Z中，Z中最小的元素所对应的用户加上该行对应的用户即分为一组，剩下的用户自成一簇；

步骤三，将卷积结果按照从小到大的顺序进行排序；

步骤四，将结果最小的一组用户分成一簇；

步骤五，从干扰矩阵中删除已经分好簇的用户，干扰矩阵变小；

步骤六，针对新的干扰矩阵，执行步骤一至四，直到没有用户可以删除为止。

2.根据权利要求1所述的一种基于卷积的分簇方法，其特征在于，所述用户干扰矩阵与卷积核中0进行卷积表示该用户未被选中，1则表示被选中；且卷积公式为x(n)表示生成的用户干扰矩阵，h(n)表示选择的合适的卷积核。

3.根据权利要求1所述的一种基于卷积的分簇方法，其特征在于，所述用户干扰矩阵大小为36*36，矩阵内元素值为两两用户间干扰值，即对36位用户进行分簇。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于卷积的分簇方法，其特征在于，以分两簇为例，所述卷积核为{11111111111111111}时，使用{11111111111111111}长度为17个1的卷积核对该用户干扰矩阵的第一行进行卷积处理。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于卷积的分簇方法，其特征在于，以最后需要分成两簇为例，所述卷积核可分为第一次卷积核和第二次卷积核，第一次卷积核选定为{11}；第二次卷积核选定为{11111}，首先用{11}长度为2的卷积核对用户干扰矩阵进行处理，从干扰矩阵的第一行第二个元素开始，进行第一次卷积，即将卷积核与干扰矩阵进行点积，即对矩阵中卷积核的每一位与用户之间的干扰进行相乘再求和，结果保存至一个新矢量Z；然后将卷积核对准第一行的第三位进行点积，结果补充到新矩阵Z中；迭代，直到卷积核的长度与剩余用户的个数相等，计算出最后一个点积结果，并放入Z中，Z中最小的元素所对应的用户加上该行对应的用户即分为一组，第一组有3个用户，将此3个用户所对应的行和列从原干扰矩阵中删除，得到缩小的干扰矩阵缩小了；对缩小的干扰矩阵，对第一行进行卷积核为{11}的卷积，得到第二组用户，并把最小干扰值保存至I，反复，直到把所有的用户全部分完，得到36/3＝12组用户分组，分别用符号{I，II，III，IV，……，XII}来表示；针对这12组用户，计算组间的干扰矩阵U，方法如下：第I组和第II组之间的干扰值为，I组中用户与II组中用户两两之间干扰值的和；假如I组中有{1,5,6}三个用户，II组中有{2,4,8}三个用户，W_ij表示用户i和用户j之间的干扰值，即初始干扰矩阵的第i行第j列的值；用V_ij表示第一次分组后的第i组和第j组之间的干扰值；则I组和II组间的干扰值为V₁₂＝W₁₂+W₁₄+W₁₈+W₅₂+W₅₄+W₅₈+W₆₂+W₆₄+W₆₈；类似的可以计算出全部组间干扰矩阵的值；组间干扰矩阵的大小为12×12；继续利用卷积核为{11111}对组间干扰矩阵进行上述卷积处理以及后续操作，选出干扰值最小的称为一簇，剩下的用户自成一簇。

6.根据权利要求1或2所述的一种基于卷积的分簇方法，其特征在于，如果用户个数为m、最后需要分成k簇，所述卷积核的全1卷积核的长度为m/k-1，则一次即可将用户无重叠的分为k簇。