[发明专利]基于自适应交叉变异算子的量子免疫信号盲检测方法

权利要求书

1.基于自适应交叉变异算子的量子免疫信号盲检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A，构造接收数据矩阵：

接收端接收单个用户发送信号，经过过采样，获得离散时间信道的接收方程：

X_N=SΓ^T

式中，X_N是接收数据阵，S是发送信号阵，Γ是由信道冲激响应h_jj构成的块

Toeplitz矩阵；(·)^T表示矩阵转置；

其中，发送信号阵：

S=[s_L+M(k),...,s_L+M(k+N-1)]^T=[s_N(k),...,s_N(k-M-L)]_N×(L+M+1)，

M为信道阶数，L为均衡器阶数，N为数据长度；

s_L+M(k)=[s(k),...,s(k-L-M)]^T；其中，s∈{±1}，时刻k为自然数，[·]^T为矩阵转置；

h_jj=[h₀,...,h_M]_q×(M+1)，jj=0,1,...,M；

q是过采样因子，取值为正整数；

X_N=[x_L(k),...,x_L(k+N-1)]^T是N×(L+1)q接收数据阵，其中，

x_L(k)=Γ·s_L+M(k)；

步骤B，接收数据矩阵奇异值分解：

XN=[U,Uc]·D0·VH]]>

式中，

(·)^H表示矩阵Hermitian转置；

U是奇异值分解中的N×(L+M+1)酉基阵；

0是(N-(L+M+1))×(L+1)q零矩阵；

V是(L+1)q×(L+1)q酉基阵；

U_c是N×(N-(L+M+1))酉基阵；

D是(L+M+1)×(L+1)q奇异值阵；

步骤C，确定量子免疫算法的适应度函数F，其表达式为：

F=argmins∈{±1}NsTQs]]>

其中，表示量子免疫算法量子种群；s∈{±1}^N是N维向量，所属字符集为{±1}，argmin()表示使适应度函数取最小值时的变量值；

步骤D，将适应度函数F作为目标函数，将信号盲检测问题的求解等效为求适应度函数F的最小值，采用基于自适应交叉变异算子的量子免疫算法进行寻优搜索；其具体步骤如下：

步骤D-1，设定初始化量子种群Q，确定最大迭代次数；

步骤D-2，对种群进行观察操作，得到量子个体；

步骤D-3，对种群中每个量子个体，计算其适应度，选择适应度最小的个体为抗体；

步骤D-4，识别抗原，针对适应度函数寻优问题，做免疫疫苗接种；

步骤D-5，按照自适应的变化概率，即变异算子P_m对种群进行量子免疫变异操作；

步骤D-6，按照自适应的变化概率，即交叉算子P_c对种群进行量子免疫交叉操作；

步骤D-7，对生成的个体计算适应度函数,并且调整自适应算子P_m和P_c；

步骤D-8，使用量子选择门，对抗体种群进行更新；

步骤D-9，找出最佳个体，得到最优解，更新保存最优解到抗体记忆库中；步骤D-10，判定迭代次数达到最大迭代次数时，终止迭代，输出全局最优解及适应度函数值；如果迭代次数未达到最大迭代次数，则返回步骤D-2执行。