m基于GA遗传优化的高斯白噪声信道SNR估计算法matlab仿真

本文涉及的产品
全球加速 GA,每月750个小时 15CU
简介: **MATLAB2022a模拟展示了遗传算法在AWGN信道中估计SNR的效能。该算法利用生物进化原理全局寻优,解决通信系统中复杂环境下的SNR估计问题。核心代码执行多代选择、重组和突变操作,逐步优化SNR估计。结果以图形形式对比了真实SNR与估计值,并显示了均方根误差(RMSE),体现了算法的准确性。**

1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下:

1.jpeg
2.jpeg
3.jpeg
4.jpeg

2.算法涉及理论知识概要
基于遗传算法(Genetic Algorithm, GA)的高斯白噪声信道(Additive White Gaussian Noise, AWGN)信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)估计方法是一种利用生物进化原理进行全局优化的技术,旨在寻找最优解,以准确估计通信系统中信号与噪声的比例。在通信领域,准确估计SNR对于评估系统性能、优化传输参数、设计抗干扰策略至关重要。

5.png
6.png
7.png

    通过上述过程,遗传算法能够逐渐逼近真实的SNR值,尤其是在面对复杂信道条件和高噪声环境下,传统方法难以准确估计的情况。此方法的灵活性和全局搜索能力使其成为处理非线性、非凸优化问题的有效工具。

3.MATLAB核心程序

while gen < MAXGEN;   
      [gen,ij]
      Pe0 = 0.9995;
      pe1 = 0.0005; 

      FitnV=ranking(Objv);    
      Selch=select('sus',Chrom,FitnV);    
      Selch=recombin('xovsp', Selch,Pe0);   
      Selch=mut( Selch,pe1);   
      phen1=bs2rv(Selch,FieldD);   

      for a=1:1:NIND  
          X           = phen1(a);
          %计算对应的目标值
          [epls]      = func_obj(X);
          E           = epls;
          JJ(a,1)     = E;
      end 
      IDX = find(JJ > 100000000);
      JJ(IDX)=[];


      Objvsel=(JJ);    
      [Chrom,Objv]=reins(Chrom,Selch,1,1,Objv,Objvsel);   
      gen=gen+1; 
      Error(gen) = mean(JJ);
      [VV,II]    = min(JJ);
end 
figure;
plot(SNRs,SNRs);
hold on
plot(SNRs,SNRest,'r-o');
xlabel('SNR');
ylabel('SNR估计值');
grid on
legend('SNR真实值','基于GA的SNR估计值');
figure;
plot(SNRs,RMSE2,'r-o');
xlabel('SNR');
ylabel('RMSE');
grid on
0X_062m
相关文章
|
6天前
|
存储 算法 搜索推荐
Java数据结构与算法优化
Java数据结构与算法优化
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 调度
Matlab|基于改进鲸鱼优化算法的微网系统能量优化管理matlab-源码
基于改进鲸鱼优化算法的微网系统能量管理源码实现,结合LSTM预测可再生能源和负荷,优化微网运行成本与固定成本。方法应用于冷热电联供微网,结果显示经济成本平均降低4.03%,提高经济效益。代码包括数据分段、LSTM网络定义及训练,最终展示了一系列运行结果图表。
|
3天前
|
算法 调度
【重磅】“一招”解决智能算法中不满足“预期”的问题【以微电网优化调度为例】
摘要(Markdown格式): 在对微电网优化调度的模型复现中,发现智能算法(如改进粒子群优化)得出的结果有时不符合预期。例如,电网在低电价时段未满负荷购电,而高电价设备出力未相应降低,可能由于算法陷入局部最优或约束条件设置不当。为解决此问题,采用了梯级罚函数方法改进代码,以更好地满足预期的逻辑关系和优化目标。更新后的程序结果显示设备出力和电价成本的关系更符合预期,降低了运行成本。详细分析和改进后的程序结果图表可见相关链接。
|
4天前
|
算法 Java 数据安全/隐私保护
Java中的位操作与算法优化
Java中的位操作与算法优化
|
5天前
|
存储 算法 搜索推荐
Java数据结构与算法优化
Java数据结构与算法优化
|
5天前
|
缓存 算法 安全
Java中的数据结构与算法优化策略
Java中的数据结构与算法优化策略
|
7天前
|
算法
基于PSO粒子群优化的PID控制器参数整定算法matlab仿真
该文探讨了使用PSO(粒子群优化)算法优化PID控制器参数的方法。通过PSO迭代,不断调整PID控制器的Kp、Ki、Kd增益,以减小控制误差。文中提供了MATLAB2022a版本的核心代码,展示了参数优化过程及结果。系统仿真图像显示了参数随迭代优化的变化。PID控制器结合PSO算法能有效提升控制性能,适用于复杂系统的参数整定,未来研究可关注算法效率提升和应对不确定性。
|
2月前
|
机器学习/深度学习 算法
【MATLAB】GA_BP神经网络时序预测算法
【MATLAB】GA_BP神经网络时序预测算法
98 8
|
13天前
|
算法
基于GA遗传优化的混合发电系统优化配置算法matlab仿真
**摘要:** 该研究利用遗传算法(GA)对混合发电系统进行优化配置,旨在最小化风能、太阳能及电池储能的成本并提升系统性能。MATLAB 2022a用于实现这一算法。仿真结果展示了一系列图表,包括总成本随代数变化、最佳适应度随代数变化,以及不同数据的分布情况,如负荷、风速、太阳辐射、弃电、缺电和电池状态等。此外,代码示例展示了如何运用GA求解,并绘制了发电单元的功率输出和年变化。该系统原理基于GA的自然选择和遗传原理,通过染色体编码、初始种群生成、适应度函数、选择、交叉和变异操作来寻找最优容量配置,以平衡成本、效率和可靠性。
|
28天前
|
算法
基于GA-PSO遗传粒子群混合优化算法的VRPTW问题求解matlab仿真
摘要: 本文介绍了考虑时间窗的车辆路径问题(VRPTW),在MATLAB2022a中进行测试。VRPTW涉及车辆从配送中心出发,服务客户并返回,需在指定时间窗内完成且满足车辆容量限制,目标是最小化总行驶成本。文章探讨了遗传算法(GA)和粒子群优化(PSO)的基本原理及其在VRPTW中的应用,包括编码、适应度函数、选择、交叉、变异等步骤。同时,提出了动态惯性权重、精英策略、邻域搜索、多种群和启发式信息等优化策略,以应对时间窗限制并提升算法性能。