基於啟發式智慧型進化算法的MIMO協作頻譜感知技術研究

《基於啟發式智慧型進化算法的MIMO協作頻譜感知技術研究》是依託西安電子科技大學，由黑永強擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於啟發式智慧型進化算法的MIMO協作頻譜感知技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：黑永強
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

本課題擬針對認知用戶配置多天線(MIMO)的協作頻譜感知系統，以實時魯棒可靠的頻譜感知為目標，研究基於啟發式智慧型進化算法的協作頻譜感知技術的新思路。課題重點圍繞系統感知參數的最佳化配置和協作感知機制的最佳化設計，解決以下相關問題：一是如何對眾多感知參數進行最佳化配置以提高感知效率;二是如何對感知傳輸一體化的協作機制進行最佳化設計來改善全局檢測的時效性和可靠性;三是如何設計求解上述非線性非凸聯合最佳化問題的高效快速智慧型進化算法。本課題創新點在於提出多目標多約束條件下感知參數動態自適應最佳化配置方案，基於多維度分集技術的實時魯棒增強全局檢測方案以及高效快速求解聯合最佳化問題的啟發式智慧型進化算法，以此探索實時魯棒可靠的協作頻譜感知策略，最終形成系統的MIMO協作頻譜感知方案。該研究是認知和人工智慧的有機結合，涉及學科交叉，以期在理論和套用兩個層面上有所突破和創新，從而為未來認知無線電的研究提供有力的技術支持。

結題摘要

本項目按照原研究計畫，研究了多天線(MIMO)的協作頻譜感知系統基於啟發式智慧型進化算法的協作頻譜感知技術的新思路，重點圍繞MIMO系統參數最佳化配置，協作頻譜感知機制最佳化設計以及進化算法求解協作感知聯合最佳化問題展開，針對相關研究問題，給出了提高感知效率的感知參數最佳化配置方案，設計了改善時效性和可靠性的協作頻譜感知方案，提出了求解非凸非線性最佳化問題的高效智慧型進化算法，相關研究成果發表在SCI檢索論文，詳見結題報告。 在課題的創新性方面，本項目提出的基於啟發式智慧型進化算法的協作頻譜感知技術為解決認知無線電頻譜感知問題提供了新的的求解思路，它具有簡單通用，適應性廣，靈活性大，魯棒性好，可並行求解，並且具有自適應調節能力的優勢，目前吸引了國內外研究者廣泛的關注，該研究隸屬認知和人工智慧的有機結合，期望未來能夠在理論和套用層面有所突破和創新，從而為未來認知無線電的研究提供技術支持。另外，本項目後續將基於智慧型進化算法資源最佳化分配算法在FPGA或DSP中的仿真和實現，以驗證該算法套用於實際資源分配的可行性、時效性和魯棒性，為下一步的套用於實際認知MIMO系統奠定基礎。 在基金委的資助下，本項目取得了一系列成果。三年來，共完成SCI論文10篇，EI檢索期刊論文4篇，EI會議檢索論文6篇，申請專利5項，已授權1項，畢業碩士2名，在讀博士生2名，在讀碩士生3名。綜上所述，本項目按計畫圓滿完成了研究任務、達到了預期目標。