文档介绍：西南交通大学
博士学位论文
粒子群优化与差分进化算法研究及其应用
姓名:林川
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:冯全源
20091201
摘要西南交通大学博士研究生学位论文第粒子群优化氩罘纸橇街只谥秩旱南执婊呕惴ǎ都具有良好的优化性能。本文对隓惴ń辛朔治鲇胙芯浚硬煌度提出了几种改进算法,并将隓惴ㄓτ糜谧允视β瞬ㄆ饔胩煜哒罅综合。在惴ㄑ芯糠矫妫紫壤美肷⑹奔湎咝远ο低忱砺郏频剂巳定性惴ㄊ樟病⒘俳缥榷ㄓ敕⑸⒌某浞直匾L跫8堇砺鄯治鼋峁给出了惴ǖ牟问≡裰傅挤椒ǎ致哿怂婊杂肓W咏换プ饔枚运惴性能的影响。然后对惴ǖ男畔⒐蚕砘平辛搜芯浚员曜糚为原型设计了质褂貌煌畔⒐蚕聿呗缘腜算法,测试比较了它们的性能,归纳总结了有效信息共享策略应满足的一些条件。,在对惴ɡ砺塾胄畔⒐蚕砘蒲芯康幕∩希⒔杓缁嵫У囊恍思想,提出了几种改进的惴āV饕0ǎ诜止ず献鞯乃枷耄杓屏艘恢中碌陌资视算法。新算法对不同性能粒子分配不同任务并采取相应的惯性权,粒子的加速系数根据惯性权自适应调整。凇熬⒘斓级嗍与“分工合作乃枷耄杓死嗌缁嶂械牡级结构组织方式,构建了一种分等级的多子群算法。法将整个粒子群划分为多个子群并将其以等级结构形式组织,上层粒子由下层不同子群的精英粒子组成。啥圆煌懔W臃峙洳煌挝瘢虾玫仄衡了探索与开发能力。芯苛肆街掷糜行畔⒌腜惴ㄐ问健算法中粒子有选择地共享所有不差于它本身的优秀邻域粒子的信息,既充分利用了优秀邻域粒子的信息,又避免了较差邻域粒子的负面影响。杓屏艘恢只诹W尤罕局侍卣鞯幕煦鏟算法。新算法使用混沌搜索方法代替乃婊髟诮虾们蚰诮芯植克阉鳎煦缢阉髑域半径根据粒子个体最优位置间的距离自适应调整。本文还研究了几种改进的自适应滤波算法,并将惴ㄋ枷胗τ糜谧允应滤波器的优化。主要内容包括:岢隽艘恢钟昧憬譙:评硐低匙允视Φ髡匠さ哪:匠惴ǎ⒋永砺凵戏治隽诵滤惴ǖ募扑愀丛佣燃捌涫樟残阅堋
西南交通大学博士研究生学位论文ū浣资允视β瞬ㄆ鞒橥烦ざ扔肴ㄖ档髡侍夤榻嵛5ヒ坏娜ㄖ档整问题,研究了抽头长度一般更新公式及新的变抽头长度惴ǎ治隽诵算法的合理性与收敛性。杓屏艘恢帜茉诓煌笮≡肷跫露际樟驳阶钣沤资谋涑橥烦ざ新算法,并将之应用于变阶数自适应格型瞬ㄆ鞯慕资拢致哿烁裥滤波器阶数更新时相关参数的调整方法。軵算法的社会心理学指导思想并结合自适应瞬ㄆ鞯奶氐悖设计合适的惯性项、认知项与社会项表达式更新组合自适应滤波器,提出了基于惴ㄋ枷氲淖楹献允视β瞬ㄋ惴ā7抡娼峁砻餍滤惴ㄔ诓煌肪诚露可以较好地平衡稳态失调与跟踪能力。在算法研究与改进方面,首先将的差分变异理解为局部搜索操作,设计了一种新的差分变异策略://疊/每次先从种群中随机选出若干个个体,然后将其中的最优个体作为差分变异基,剩下的个体构成差分向量。这样,差分变异基可同时具有较好的质量与多样性,更好地平衡了算法的探索与开发能力。然后对算法中的交叉操作进行了比较研究。为了公平地比较中常用的两种交叉方法,即二项式交叉与指数交叉,并研究交叉长度概率分布与交叉连续性的影响,设计了两种新的交叉方法:连续二项式交叉与非连续指数交叉。从理论上分析了文中所用二项式交叉与指数交叉方法的交叉长度概率分布与期望值,综合比较了几种使用不同交叉方法的算法性能。根据理论分析与仿真结果讨论了交叉对算法可靠性与效率的影响,加深了对交叉在中作用的理解。最后,本文将疊,肓硪恢中碌母慕鳳算法,即利用有效信息的高斯粒子群惴ǎτ糜诜堑燃渚嘞咝蕴煜哒罅凶酆希钚』线阵的峰值旁瓣电平。研究了入射角分辨率对计算值的影响。仿真结果表明疊/痓与季哂辛己玫淖酆夏芰Γ梢缘玫奖纫恍已有文献所报道结果更小的值。关键词:粒子群优化,差分进化,自适应滤波器,天线阵列综合,随机优化算法第页
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缩略语表西南交通大学博士研究生学位论文第●缩略语英文含义中文含义蚁群优化自适应粒子群优化梗概粒子群文化算法经典差分进化组合最小均方综合学习粒子群优化混沌粒子群优化动态差分进化差分进化进化算法利用有效信息的高斯粒子群利用有效信息的粒子群优化进化规划进化策略利用全部信息的粒子群有限脉冲响应模糊推理系统模糊步长遗传算法高斯动态粒子群混合差分进化最高成功试验次数