[发明专利]水声协作通信网络中运用人工鱼群算法寻找路由的方法

摘要

水声协作通信网络中运用人工鱼群算法寻找路由的方法，涉及水下通信。将备选路由节点编号并计算任意两节点之间的距离；将人工鱼个体表示为X＝(X1,X2,…,Xn)，其中，Xα为寻优变量，α＝1,...,n，人工鱼所在位置的食料浓度为Y＝f(X)；任选一条未经判定的人工鱼，根据节点间的距离计算出该人工鱼状态信息下的系统总能耗；若可进行追尾行为，则跳出行为判断；若无法进行追尾行为，则尝试依次进行聚群、觅食两种行为；所有人工鱼完成一次行为判决后，得到的最低能耗值即为本次迭代的最佳能耗值，输出本次迭代的最佳能耗值；重复迭代步骤至设定的最大迭代次数，输出最佳能耗值对应的人工鱼状态，即为选定的路由结果。

主权项

1.水声协作通信网络中运用人工鱼群算法寻找路由的方法，其特征在于包括以下步骤：1)将备选路由节点编号并计算任意两节点，节点i和节点j之间的距离；设di,j表示任意两相邻节点的通信距离；r1表示节点i和节点j之间是否需要协作节点C参与的距离阈值下限，即di,j小于该下限值时节点j无需协作节点C即可成功解码来自节点i的信息；r2表示节点i和节点j之间的距离阈值上限，即di,j大于该上限值时节点j无论协作节点C是否存在均无法成功解码来自节点i的信息；而当di,j大于r1且小于r2时，若节点j无法准确解码出来自节点i的信息，则需要节点C的协作，利用来自协作节点C和节点i的信息量进行解码；进行人工鱼的初始化操作，确定人工鱼状态，并排除不符合di,j式中，Lkij表示一条鱼的状态中节点i和节点j之间的能耗，d1为节点i和节点j之间的距离，d2为协作节点C和节点j之间的距离，U(d1)和U(d2)表示d1和d2通信距离条件下对应的水声通信能耗模型；4)若可进行追尾行为，则跳出行为判断，同时更新追尾后的人工鱼的能耗，并与当前迭代得到的最低能耗值比较；若人工鱼当前的能耗值小于当前迭代得到的最低能耗值，则选择人工鱼当前的能耗值作为最低能耗值，并更新追尾行为后得到的人工鱼的状态；5)若无法进行追尾行为，则尝试依次进行聚群、觅食两种行为，同时按照依次对比能耗值的方法，取当前能耗值与已记录的最低能耗值中相对更低者作为最低能耗值，跳出行为判断并更新最低能耗值；6)所有人工鱼完成一次行为判决后，得到的最低能耗值即为本次迭代的最佳能耗值，输出本次迭代的最佳能耗值；7)重复迭代步骤3)～6)至设定的最大迭代次数，输出最佳能耗值对应的人工鱼状态，即为选定的路由方案。