| 主权项 |
1.基于非支配解排序量子雁群算法的多目标频谱分配方法，其特征是：（1）建立认知无线电频谱分配的图论着色模型，有N个认知用户标号为1到N竞争获取M个正交频道标号为1到M的使用权；确定种群规模pop，优化问题的维数<img file="FDA0000377160510000011.GIF" wi="401" he="188" />并记录L中值为1元素对应的n与m，即令L<sub>1</sub>={(n,m)|l<sub>n,m</sub>=1}且使L<sub>1</sub>中的元素按照n递增m递增的方式排列，L<sub>1</sub>中的元素个数即为l；（2）初始化量子大雁的位置x<sub>ij</sub>(1≤i≤pop,1≤j≤l)和量子速度v<sub>ij</sub>=1/2(1≤i≤pop,1≤j≤l)，并对每个量子大雁进行适应度评价；（3）对种群中的个体根据其适应度值进行非支配解排序和拥挤度的计算，多于最大值多目标优化问题，对于可行解u、v，若f<sub>i</sub>(u)≥f<sub>i</sub>(v),(i=1,2,...,w)对所有的i都成立，且知识有一个严格不等式成立，则成为u支配v，u为非支配解；若f<sub>i</sub>(u)≤f<sub>i</sub>(v),(i=1,2,...,w)对所有的i都成立，且知识有一个严格不等式成立，则成为v支配u，v为非支配解；否则解u、v之间无任何支配关系；（4）对非支配解排序等级相同的个体进行拥挤度由大到小进行排序，选择非支配解排序等级为1的解加入精英解集nonDomQGSAList中；（5）采用量子雁群的演进规则对种群进行演化，产生新的量子速度和位置，对新位置求解适应度值，并将该迭代产生解和上一代的解混合，产生规模为2×pop的解，并进行非支配解排序及拥挤度的计算，将产生的非支配解排序等级为1的解加入精英解集nonDomQGSAList中，非支配解排序等级不为1的解加入到nextQGSAListRest中；（6）如果精英解集nonDomQGSAList的个体数大于ElitePop，则对nonDomQGSAList中的解进行非支配解排序和拥挤度计算，并对非支配解排序等级相同的解进行拥挤度由大到小进行排序，从中选择前ElitePop个解作为精英解集；（7）如果nonDomQGSAList中的解目大于等于pop，则选取前pop个解作为量子大雁的位置参与下一代演化，否则：对nextQGSAListRest中的解进行非支配解排序和拥挤度计算、排序，选择非支配解排序等级为1的解作为量子大雁的位置参与下一代进行演化，更新nextQGSAListRest，即选择非支配解排序等级不为1的解，如果下一代的数目依旧小于pop，重复上述过程直至下一代的量子大雁的位置数目等于pop；（8）如果达到最大迭化代数，算法终止；否则返回步骤（5）继续进行；（9）将得到的精英解集nonDomQGSAList中的解进行非支配解排序，选择非支配解等级为1的解作为最终的pareto前端解集；所述的认知无线电的频谱分配模型包括可用频谱矩阵、效益矩阵、干扰矩阵和无干扰分配矩阵；可用频谱矩阵L={l<sub>n,m</sub>|l<sub>n,m</sub>∈{0,1}}<sub>N×M</sub>是一个N行M列的矩阵，代表了频谱的可用性，认知用户n通过检测邻居授权用户信号的判断邻居授权用户当前是否占有频道m决定频道是否可用，认知用户使用频道m不会对任何授权用户造成干扰，则该频道对于认知用户n可用，则l<sub>n,m</sub>=1，否则，认知用户n不可以使用频道m，l<sub>n,m</sub>=0；效益矩阵B={b<sub>n,m</sub>}<sub>N×M</sub>是N行M列的矩阵代表了认知用户n使用频道m所能得到的效益，效益用频谱利用率，最大流量，吞吐量来描述，不同的认知用户采用的发射功率以及调制方式等不同，使得不同的认知用户使用同一频道会得到不同的效益,如果l<sub>n,m</sub>=0，则b<sub>n,m</sub>=0；干扰矩阵C={c<sub>n,k,m</sub>|c<sub>n,k,m</sub>∈{0,1}}<sub>N×N×M</sub>是一个N×N×M的三维矩阵，描述认知用户n和k使用频道m的干扰情况，如果c<sub>n,k,m</sub>=1,则认知用户n和k在同时使用频道m时会产生干扰，干扰矩阵和可用频谱矩阵也有制约关系，即c<sub>n,k,m</sub>≤l<sub>n,m</sub>×l<sub>k,m</sub>，当n=k时，c<sub>n,k,m</sub>=1-l<sub>n,m</sub>，仅由可用频谱矩阵L决定；无干扰分配矩阵A={a<sub>n,m</sub>|a<sub>n,m</sub>∈{0,1}}<sub>N×M</sub>是N行M列的矩阵，描述了一种可行的频谱分配方案：如果将频道m分配给认知用户n，则a<sub>n,m</sub>=1，无干扰分配矩阵必须满足干扰约束条件：a<sub>n,m</sub>+a<sub>k,m</sub>≤1，若c<sub>n,k,m</sub>=1,<img file="FDA0000377160510000032.GIF" wi="225" he="71" />k≤N,1≤m≤M。 |
