基于螢火蟲算法優(yōu)化電調天線下傾角研究.pdf

1、隨著移動通信技術的飛速發(fā)展，日益增長的網(wǎng)絡容量需求和網(wǎng)絡資源的高效利用率，成為當前無線產(chǎn)業(yè)商亟待解決的問題。對于2G，3G，4G或5G網(wǎng)絡而言，合理的基站天線選擇與下傾角調節(jié)是提升蜂窩網(wǎng)絡性能的必要方式。因此，論文提出基于螢火蟲算法優(yōu)化調節(jié)電調天線下傾角以提升蜂窩網(wǎng)絡系統(tǒng)的性能。研究主要包括以下內容:
　　1.電調天線下傾角數(shù)學模型建立。首先建立蜂窩網(wǎng)絡3×1扇形分區(qū)模型和基站天線下傾角模型，利用電調天線在垂直維度增加的自由度的特

2、性，使用泰勒級數(shù)展開式對垂直天線增益進行近似表達，然后根據(jù)近似所得的天線增益與路損模型推導出信號與干擾加噪聲比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)的公式，得出天線下傾角與系統(tǒng)優(yōu)化目標函數(shù)的關系，實現(xiàn)最優(yōu)化問題的定義。
　　2.標準螢火蟲算法的原理闡述。根據(jù)自然界中螢火蟲群體的發(fā)光特性，從算法的仿生原理、參數(shù)定義、參數(shù)分析以及算法優(yōu)化流程四個方面對螢火蟲算法迭代搜索最優(yōu)值原理進

3、行分析。并通過相關仿真分析，說明標準螢火蟲算法的種群規(guī)模、光強吸收系數(shù)與步長因子等參數(shù)的不同取值對算法的優(yōu)化速度、收斂精度以及全局優(yōu)化搜索等性能的影響。
　　3.改進螢火蟲算法的研究分析。針對標準螢火蟲算法在優(yōu)化搜索后期容易出現(xiàn)的收斂精度低和局部優(yōu)化搜索的問題，對算法進行功能化改進，并結合關鍵參數(shù)對算法的影響，給出基于慣性權重、收斂因子以及混沌映射的改進螢火蟲算法。通過仿真多元經(jīng)典峰值測試函數(shù)來比較標準算法和改進算法在求解待優(yōu)化問