IDMA通信系統(tǒng)中的粒子群交織算法
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基于粒子群的交織算法步驟為：(1)初始化種群，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)初始種群的索引值和一個(gè)初始置換序列，根據(jù)索引值產(chǎn)生數(shù)據(jù)矩陣X；(2)根據(jù)式(10)和式(11)計(jì)算適應(yīng)度函數(shù)，保存全局最優(yōu)解
和局部最優(yōu)解
；(3)根據(jù)式(8)計(jì)算粒子速度。首先計(jì)算局部最優(yōu)解
得到置換序列，再計(jì)算全局最優(yōu)解
得到另一個(gè)置換序列，將其分別與系數(shù)相乘截取后與
合并得到
(4)根據(jù)式(9)更新粒子當(dāng)前位置索引值，同時(shí)根據(jù)索引值更新數(shù)據(jù)矩陣X值；(5)重新計(jì)算適應(yīng)度函數(shù)，更新
(6)如果達(dá)到最大迭代次數(shù)，算法終止；否則轉(zhuǎn)至步驟2。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/157720.htm
4 性能仿真與分析
為檢驗(yàn)基于粒子群交織算法(PSOI)的性能，將該算法與非隨機(jī)交織迭代檢測(Un-random)、隨機(jī)交織迭代檢測(Ran-dom)和進(jìn)化交織迭代算法(EI)相比較。仿真條件為：未編碼的高斯信道，信道衰落系數(shù)hk=k,k∈(1，2，…，K)，數(shù)據(jù)碼元長度I=10；擴(kuò)頻碼元長度S=4；則交織碼元長度J=I×S=40；N=10×K；所有用戶使用相同的擴(kuò)頻碼元，循環(huán)迭代譯碼10次，蒙特卡羅仿真10 000次，粒子群參數(shù)設(shè)置為：ω＝1 ，c1=c2=2。圖2為K=5時(shí)Un-random、Random、EI和PSOI的誤碼率和信噪比關(guān)系曲線。由圖可知，由于Un-random有較高的互相關(guān)性，其性能最差。當(dāng)信噪比大于8 dB時(shí)，PSOI的誤碼率已接近于零，遠(yuǎn)優(yōu)于其他幾種算法。圖3為K=25時(shí)Un-random、Random、EI和PSOI的誤碼率與信噪比關(guān)系曲線。由圖可知，當(dāng)數(shù)據(jù)碼片長度較小時(shí)，Random的交織序列的互相關(guān)系數(shù)較大，使其性能下降；EI由于搜索能力較差，易陷入局部最優(yōu)解，使得交織性能下降，而PSOI性能較優(yōu)。圖4為SNR=6 dB時(shí)Un-random、Random、EI和PSOI的誤碼率與用戶數(shù)的關(guān)系。由圖可知，PSOI隨用戶數(shù)增加的誤碼率要低于其他幾種算法。但由于信噪比較低，EI的誤碼率較接近PSOI。圖5為SNR=9 dB，K=25時(shí)Un-random、Random、EI和PSOI的誤碼率與迭代次數(shù)的關(guān)系。由圖可知。隨著迭代次數(shù)增加，4種方法誤碼率都會下降，但PSOI的性能明顯優(yōu)于其他幾種算法。
5 結(jié)束語
本文將粒子群算法用于交織中，以互相關(guān)矩陣作為適應(yīng)度函數(shù)，提出粒子群交織算法。仿真表明，該算法在高信噪比時(shí)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于非隨機(jī)交織、隨機(jī)交織和基于進(jìn)化算法的交織。
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