[发明专利]一种空时分组码空间调制系统中的收发天线选择方法

权利要求书

1.一种空时分组码空间调制系统中的收发天线选择方法，空时分组码空间调制系统包括天线数为N_t的发送端Tx与天线数为N_r的接收端Rx，系统选择N_ts根天线用于信号发射，并在接收端选择N_rs根天线用于接收；用表示信道矩阵，其中h_t,t∈{1,2,...,N_t}表示第t根发射天线对应的信道列向量，其特征在于，所述天线选择方法包括：

S1、为了达到收发端联合选择的目的，定义单亲遗传算法中父代染色体C为：

即父代染色体分为两个部分，共包含N_t+N_r个基因，前N_t个基因为发射天线部分，染色体上每一个基因的编号对应一根发射天线；其基因值g_i的取值范围为1到N_t，代表第i根天线的优先级，基因值越高，代表该天线越有可能被选中；因此，从N_t根发射天线中选出N_ts根天线，对应从前N_t个基因中选出N_ts个具有最大值的基因；

同理，后N_r个基因为接收天线部分，染色体上每一个基因的编号对应一根接收天线；其基因值g_i的取值范围为1到N_r，从N_r根发射天线中选出N_rs根天线，对应着从前N_r个基因中选出N_rs个具有最大值的基因；

S2、根据式(1)中的规则，随机生成P条父代染色体，P根据问题的规模大小进行调整，P越大，表示在遗传算法中初始化的种群数量越大，也即包括的收发天线子集数目越大，有利于找到局部最优解甚至全局最优解；

S3、生成父代染色体后，利用信道范数作为每条染色体的适应度函数，并计算初始种群中各染色体的适应度函数值，信道范数越大，成对错误概率越小，因此采用信道范数作为该染色体的适应度值，适应度值越大，代表该染色体具有越好的性能；令I_s表示基因值最大的N_ts个发射天线和基因值最大的N_rs个接收天线对应的收发天线子集，基于信道范数的适应度计算可以用下式表示：

其中表示从信道矩阵中选出收发天线组合I_s对应的信道子矩阵；

S4、在计算完父代染色体的适应度后，进行繁殖，生成P条新的染色体：

对于每条父代染色体上，随机选择前N_t个基因上的两个位置i和j，并交换其基因值g_i和g_j，也即改变对应发射天线的优先级；同时，随机选择后N_r个基因上的两个位置p和q，并交换其基因值g_p和g_q，也即改变对应接收天线的优先级；通过基因换位操作，产生新的子代染色体C′表示为：

S5、利用式(2)计算S4中生成的P个子代染色体的适应度值；

S6、基于最大化信道范数的准则，利用归并排序算法,从P条父代染色体和新生成的P条子代染色体共2P条染色体中，选出P条具有最大适应度的染色体作为幸存者；

S7、判断是否达到迭代终止次数G，如果是，则转S8；否则，返回S4，开始下一轮迭代；

S8、迭代过程结束后，再对最后幸存的染色体的适应度值进行冒泡排序，从中选出适应度值最大的染色体，对于该染色体的前N_t个基因，将其具有最大基因值的N_ts个位置对应的天线编号作为最终选出的发射天线子集；对于该染色体的后N_r个基因，将其具有最大基因值的N_rs个位置对应的天线编号作为最终选出的接收天线子集。