论文研究-一种基于改进自适应遗传算法的多用户检测器.pdf

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针对自适应遗传算法在多用户检测应用中容易早熟收敛和速度慢的问题,将非线性Sigmoid函数应用于自适应遗传算法并结合解相关算法的抗多址干扰能力,提出了一种基于改进自适应遗传算法和解相关算法的多用户检测器。实验仿真结果表明:该多用户检测器的检测性能,不论在抗多址干扰和远近效应方面还是在系统用户容量方面,都明显优于自适应遗传算法多用户检测器和简单遗传算法多用户检测器。
廖永忠,姚畅:一种基于改进自适应遗传算法的多用户检测器 2009,45(3)129 CD CD 米AGA SGA 米AG OIAGAD ○ IAGAD O IAGAD 10- --; -} : h…--}--------}--}--- 2345678910 10 1 2 SNR/dB SNR/dB 用户数K 图2严格功控下的多用户检测器的误码率图3远近效应下的多用户检测器的误码率 图4系统用户容量性能 (5)变异操作。采用单点变异,但变异率P采用式(8)进行用户信号功率的增大), IAGAD-MUD的期望用户BER在某 调节。 值附近波动,并没有随之下降。从仿真结果还可以看出在相同 (6)终止规则。给定一个最大的遗传代数Gen,算法迭代代的期望用户SNR情况下, IAGAD-MUD的BER要明显低于其 数在达到Gen时终止。 他三种多用户检测器,具有较好的抗远近效应性能。 (3)检测器随用户数增加时的性能 6仿真结果及性能分析 设第1个用户的信噪比取8dB,其他用户的信噪比取 由于多用户检测器其主要作用是抗多址干扰和远近效应,10dB,用户数依次为2、10、20、30时统计用户1的误率,仿 同时考虑到系统容量问题,主要从三个方面来分析算法的性能真结果如图4所示。由图4可知,随着用户数的增加,传统检测 特点,即误码率性能、抗远近效应性能及系统对用户数的容量器的检测性能迅速恶化,SGA-MUD在用户数大于20时检测 性能。考虑一个20用户的CDMA系统,扩频序列采用31位的性能也迅速下降,而 IAGAD-MUD和AGA-MUD的检测性能 Gold序列,最大的归一化互相关系数为931,每个用户传输的随用户数增加时变化缓慢,但 IAGAD-MUD在系统用户容量 数据为1000。仿真在同步CDMA系统中进行,异步CDMA系方面要略优于AGA-MUD。 统的仿真可依此类推。为便于比较,自适应遗传算法和改进的 自适应遗传算法的参数设置一样,如表1所示。 7结束语 表1算法的参数设置 针对AGA在多用户检测应用中容易早熟收敛的缺点提出 了一种基于改进的自适应遗传算法和解相关算法的多用户检 交叉概率变异概率 算法名称种群数P各种样规模NP1P2P1P进化代数cena 测器,并从检测器抗多址干扰,抗远近效应和对用户容量性能 IAGAD-MUD 1 0.90.60.10.01 方面进行了实验仿真和分析。仿真结果表明这种多用户检测器 AGA-MUD 0.90.60.10.01 在误码率和抗多址干扰方面均具有良好的性能;此外,在系统 SGA-MUD 09(P)0.9(Pn) 用户容量方面,本文提出的算法的检测性能随用户数增加时变 化缓慢,在提高系统用户容量方面也具有一定的优势。 (1)在严格功率控制下的检测性能 所有用户的信号功率相等,且每一用户的信噪比(SNR)从参考文献: 0dB增加到10dB来逐一检验检测器在不同信噪比下的平均11 Verdu S Minimum probabity of error for asynchronous gaussian 误码率(BER),仿真所得结果如图2所示。从仿真结果可以看 multiple-access channel[J].IEEE Trans Inf Theory, 1986, 32(1) 出:当种群规模和进化代数相同时,四种检测方法的误码率都 86-96 随着用户信噪比的增大而下降。在相同的信噪比下可以看出21姚畅钱盛友基于迁移策略的分布式遺传算法多用户检测器计 IAGAD-MUD的误码率要明显低于SGA-MUD和传统检测器 算机工程与应用,2006,42(26):195-197 (CD),而AGA-MUD在SNR为9dB时发生了早熟收敛。 3]王小平,曹立明遗传算法-理论、应用与软件实现M西安:西安交 (2)抗远近效应的能力 通大学出版社,2002 在考察算法抗远近效应的能力时,不失一般性,设定第14LinD,xuYY, Song W t, et al. Genetic algorithm based multiuser det-ection for CDMA Systems(C/EEE 6th CAS Symp on Emergin 个用户为期望用户,信噪比设为固定值4dB,其余19个用户 Technologies Mobile and Wireless Comm, 2004, 5: 321-324 的信噪比分别从0dB増加到10dB,来逐一检验检测器抗远近 5]Duel-Hallen A Decorrelating decision-feedback multiuser detector 效应的能力,所得结果如图3所示。从图3可以看出:当期望用 for synchronous code-divisin multiple-access channel[JIEEE Trans 户SNR取固定值时,随着19个用户间信噪比的增大(即干扰 Commun,1993,41(2):285-290

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