matlab写一个基于二机制遗传算法的频谱资源分配的仿真代码
时间: 2023-12-10 08:41:57 浏览: 32
以下是一个基于二进制遗传算法的频谱资源分配的 MATLAB 仿真代码:
```matlab
clc;
clear;
close all;
%% 参数设置
% 频带宽度
bw = 20e6;
% 子载波数量
nSubcarriers = 512;
% 子载波带宽
subcarrierBw = bw / nSubcarriers;
% 用户数量
nUsers = 10;
% 每个用户所需的最小带宽
userBw = 1e6;
% 每个用户所需的最小信噪比
userSnr = 5;
% 最大迭代次数
maxIter = 100;
% 种群大小
popSize = 50;
% 交叉概率
crossProb = 0.8;
% 变异概率
mutProb = 0.1;
% 创建初始种群
pop = round(rand(popSize, nUsers * nSubcarriers));
% 初始化最优解和最优适应度
bestSol = [];
bestFitness = 0;
% 迭代
for i = 1:maxIter
% 计算适应度
fitness = zeros(popSize, 1);
for j = 1:popSize
% 计算带宽分配和信噪比
[bwAlloc, snr] = decodePopulation(pop(j,:), nUsers, nSubcarriers, userBw, userSnr);
% 计算适应度
fitness(j) = sum(bwAlloc) / bw;
% 如果信噪比低于阈值,则适应度为0
fitness(j) = fitness(j) * (snr >= userSnr);
end
% 找到最优解
[maxFit, maxIdx] = max(fitness);
if maxFit > bestFitness
bestSol = pop(maxIdx,:);
bestFitness = maxFit;
end
% 输出当前迭代的最优解和适应度
fprintf('Iteration %d: Best Fitness = %f\n', i, bestFitness);
% 选择操作
idx1 = randi(popSize, popSize, 1);
idx2 = randi(popSize, popSize, 1);
fit1 = fitness(idx1);
fit2 = fitness(idx2);
pop1 = pop(idx1,:);
pop2 = pop(idx2,:);
popNew = zeros(popSize, nUsers * nSubcarriers);
for j = 1:popSize
if fit1(j) > fit2(j)
popNew(j,:) = pop1(j,:);
else
popNew(j,:) = pop2(j,:);
end
end
% 交叉操作
for j = 1:popSize/2
if rand() < crossProb
idx = randi(nUsers * nSubcarriers - 1);
popNew(j*2-1:j*2,idx+1:end) = popNew(j*2-1:j*2,idx+1:end);
end
end
% 变异操作
for j = 1:popSize
if rand() < mutProb
idx = randi(nUsers * nSubcarriers);
popNew(j,idx) = 1 - popNew(j,idx);
end
end
% 更新种群
pop = popNew;
end
% 输出最终结果
bwAlloc = decodePopulation(bestSol, nUsers, nSubcarriers, userBw, userSnr);
fprintf('Best Solution:\n');
disp(bwAlloc);
%% 解码二进制种群
function [bwAlloc, snr] = decodePopulation(pop, nUsers, nSubcarriers, userBw, userSnr)
bwAlloc = zeros(1, nUsers);
snr = zeros(1, nUsers);
for i = 1:nUsers
% 计算每个用户在每个子载波上的带宽分配
bwAlloc(i) = sum(pop((i-1)*nSubcarriers+1:i*nSubcarriers)) * userBw;
% 计算每个用户在每个子载波上的信噪比
snr(i) = 10*log10(sum(pop((i-1)*nSubcarriers+1:i*nSubcarriers))) + userSnr;
end
end
```
该代码通过遗传算法来寻找最优的频谱资源分配方案,其中使用二进制编码来表示每个用户在每个子载波上是否占用带宽。遗传算法包括选择、交叉和变异等操作,最终找到适应度最高的频谱资源分配方案。
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