基于螢火蟲(chóng)算法優(yōu)化電調(diào)天線下傾角研究.pdf

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

2、性，使用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)式對(duì)垂直天線增益進(jìn)行近似表達(dá)，然后根據(jù)近似所得的天線增益與路損模型推導(dǎo)出信號(hào)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(biāo)函數(shù)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化問(wèn)題的定義。
　　2.標(biāo)準(zhǔn)螢火蟲(chóng)算法的原理闡述。根據(jù)自然界中螢火蟲(chóng)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(gè)方面對(duì)螢火蟲(chóng)算法迭代搜索最優(yōu)值原理進(jìn)

3、行分析。并通過(guò)相關(guān)仿真分析，說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)螢火蟲(chóng)算法的種群規(guī)模、光強(qiáng)吸收系數(shù)與步長(zhǎng)因子等參數(shù)的不同取值對(duì)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(jìn)螢火蟲(chóng)算法的研究分析。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)螢火蟲(chóng)算法在優(yōu)化搜索后期容易出現(xiàn)的收斂精度低和局部?jī)?yōu)化搜索的問(wèn)題，對(duì)算法進(jìn)行功能化改進(jìn)，并結(jié)合關(guān)鍵參數(shù)對(duì)算法的影響，給出基于慣性權(quán)重、收斂因子以及混沌映射的改進(jìn)螢火蟲(chóng)算法。通過(guò)仿真多元經(jīng)典峰值測(cè)試函數(shù)來(lái)比較標(biāo)準(zhǔn)算法和改進(jìn)算法在求解待優(yōu)化問(wèn)