[发明专利]一种基于二进制粒子群优化的导频模式搜索方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种基于二进制粒子群优化的导频模式搜索方法及系统。该方法包括：获取预设正交频分复用系统中的子载波，将所述子载波映射至粒子群；初始化所述粒子群，若所述粒子群总数达到预设总数，则更新所述单个粒子位置矢量和所述单个粒子速度矢量；基于更新的单个粒子位置矢量和更新的单个粒子速度矢量，对所述粒子群进行随机变异，得到单个粒子的导频子载波数；依次搜索所述粒子群的空间维度，以及所述粒子群总数，进行迭代，直至达到所述粒子群最大迭代次数。本发明实施例通过利用二进制粒子群优化方法，具有复杂度低、收敛速度快的特点，与基于遗传算法的搜索算法相比，本方法不易陷入局部最优解，更利于实现全局最优解。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于二进制粒子群优化的导频模式搜索方法及系统。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称OFDM)可以视为多载波传输的一个特例，具备高速率资料传输的能力，加上能有效对抗频率选择性衰减通道，而逐渐获得重视与采用。

利用正交频分复用系统固有的信道稀疏性，可以以更少的导频开销获得相同或更高的信道状态信息(CSI)。近年来，基于互不相干特性(MIP)标准的导频模式设计成为研究热点，以用于OFDM系统中的稀疏信道估计。现有技术证明，理论上满足循环不同集(CDS)或几乎差集(ADS)的导频模式是最优的。但是，不能保证在实际的OFDM系统中存在基于ADS或CDS的导频位置。因此提出了两种随机搜索方案，即，通用随机搜索和逐行搜索方案。将导频模式设计的问题映射到遗传算法(GA)框架中，利用自然选择过程，可以加快对最佳导频模式的搜索。

而上述方案存在如下缺陷：(1)所提出的搜索方案具有复杂度高和收敛慢的缺点；(2)所提出的遗传算法容易陷入局部最优解，不易达到全局最优。

因此，需要提出一种新的用于导频模式设计的搜索方法。

发明内容

本发明实施例提供一种基于二进制粒子群优化的导频模式搜索方法及系统，用以解决现有技术中使用的搜索方案具有复杂度高和收敛慢的缺点，并且容易陷入局部最优解，不易达到全局最优。

第一方面，本发明实施例提供一种基于二进制粒子群优化的导频模式搜索方法，包括：

获取预设正交频分复用系统中的子载波，将所述子载波映射至粒子群；

初始化所述粒子群，定义粒子群总数、粒子群最大迭代次数、单个粒子维度、单个粒子最佳位置、粒子群最佳位置、单个粒子位置矢量和单个粒子速度矢量；

若所述粒子群总数达到预设总数，则更新所述单个粒子位置矢量和所述单个粒子速度矢量；

基于更新的单个粒子位置矢量和更新的单个粒子速度矢量，对所述粒子群进行随机变异，得到单个粒子的导频子载波数；

依次搜索所述粒子群的空间维度，以及所述粒子群总数，进行迭代，直至达到所述粒子群最大迭代次数。

优选地，该方法还包括：

若所述粒子群总数达不到所述预设总数，以及所述单个粒子维度达不到预设维度，获取补偿函数；

更新所述补偿函数，得到新的补偿函数；

基于所述新的补偿函数，更新所述单个粒子最佳位置和所述粒子群最佳位置；

重复进行更新，使所述单个粒子维度数量增加；

若所述单个粒子维度达到所述预设维度，令所述单个粒子维度为零，并使所述粒子群总数增加，直至所述粒子群总数达到所述预设总数；

执行所述基于更新的单个粒子位置矢量和更新的单个粒子速度矢量的迭代。

优选地，所述初始化所述粒子群，具体包括：