基于布谷鸟搜索算法的最大似然DOA估计

为解决最大似然DOA(Direction of Arrival)估计多维非线性搜索计算量大的问题, 将布谷鸟搜索算法与最大似然算法相结合, 利用布谷鸟搜索算法优化多维非线性的最大似然DOA估计谱函数。在保留布谷鸟搜索算法的主体思想的同时, 改进了算法的位置迭代方式, 加快了收敛速度。仿真结果表明, 改进的布谷鸟搜索算法在DOA估计中具有较好的收敛性, 估计性能较好。     

SQP 优化的最大似然波达方向角估计

为快速实现波达方向角( DOA: Direction Of Arrival) 的精确估计, 提出了应用序列二次规划( SQP:Sequence Quadratic Program)的最大似然DOA 估计算法。给出了用于DOA 估计的最大似然函数, 将参数估计问题转化为非线性函数优化问题; 并利用SQP 优化算法对似然函数的求解进行优化, 得到DOA 的估计值。仿真结果表明, 该算法可用较少的计算时间实现对似然函数的优化求解, 同时保留了最大似然估计的渐进无偏估计性能, 与遗传算法、粒子群算法相比, 不仅具有更快的寻优速度, 而且具有更高的收敛精度。     

基于分布式水下无线传感器网络目标协同定位方法研究

本文提出了一种基于水下传感器网络的目标协同定位改进方法。基于多重信号分类方法（MUSIC）得到目标的DOA估计,通过对水下信号传输特性分析,建立水下阵列传感器网络的目标定位模型,利用最大似然估计得到目标位置。利用基于阈值检测的分布式高斯牛顿迭代法完成最大似然估计的解算,仿真结果表明该方法有效节约了网络节点能量,降低了数据通信量,且得到了更好的定位精度。此外,分析比较了在不同噪声环境下、不同声源级情况下的目标位置结果。     

基于引力搜索算法的相干信号源DOA估计方法

针对最大似然(ML)DOA估计方法存在着运算量高且容易收敛到局部极值的问题。结合引力搜索算法(GSA)与最大似然方法,提出了一种GSA-ML方法。将最大似然函数作为GSA算法的适应度函数,在遵循ML方法的主体思想同时,利用GSA算法运算量低和收敛速度快的优点,成功地找到似然函数的全局最优解;并保存了ML方法的优点。仿真结果表明,GSAML方法不仅能有效估计相干信号源;并且相比MUSIC、ESPRIT和TLS-ESPRIT算法,拥有更高的精度和估计成功概率。     

基于小批量梯度下降的布谷鸟搜索算法

布谷鸟搜索算法是一种解决函数目标优化问题的全局搜索算法,具有选用参数少、容易实现、搜索路径优、寻优能力强等特点。为了提高布谷鸟搜索算法的求精能力和收敛速度,改善后期收敛慢和搜索精度不稳定的问题,提出了一种基于小批量梯度下降的布谷鸟搜索算法。引入小批量梯度下降,优化寻找最优解的过程,加快局部最优的搜索,从而提高算法的求精能力和收敛速度。仿真实验结果表明,基于小批量梯度下降的布谷鸟搜索算法简单高效,在保持标准布谷鸟搜索算法优点的基础上提高了算法的收敛速度和寻优精度,具有较强的稳定性和鲁棒性。     

基于逐维改进的自适应步长布谷鸟搜索算法

步长的选取对于布谷鸟搜索算法的收敛速度与运算结果的精度起着关键作用。提出了一种基于逐维改进的自适应步长布谷鸟搜索算法。首先,在原始自适应步长布谷鸟搜索算法中,当上一代鸟窝位置为最优位置时,步长不再更新,则简单修正原有的步长让其更新;其次,将逐维更新评价策略引入修正后的自适应步长布谷鸟搜索算法。实验结果表明,该算法不仅平衡了全局寻优能力和寻优精度之间的矛盾而且具有较好的收敛速度。     

基于分数低阶矩的空时最大似然DOA估计

为了提高现有基于分数低阶空时矩阵类算法的估计精度和其在低信噪比时的解相干性能,在对称α稳定分布噪声条件下,提出改进分数低阶空时矩阵用于独立信源DOA估计,基于分数低阶矩的空时最大似然算法用于相干信源DOA估计.仿真结果表明:针对独立信源,改进的分数低阶空时矩阵进行DOA估计的成功概率高于分数低阶空时矩方法;针对相干信源,分数低阶矩的空时最大似然算法的估计成功概率比SS-FLOM算法高,均方根误差比SS-FLOM算法小;新方法克服了空间平滑类算法严重损失阵列孔径的弊端,节省阵元.     

基于函数动态递减因子的布谷鸟算法

针对布谷鸟搜索算法存在收敛速度慢,求解精度低的缺陷,提出一种改进布谷鸟搜索(ICS)算法.将函数动态递减因子引入到步长和发现概率中,并对步长和发现概率进行自适应调整.测试结果表明,改进后的布谷鸟算法在收敛速度和求解精度方面均优于原始布谷鸟算法.     

基于动态平衡因子自适应步长的布谷鸟搜索算法

针对标准布谷鸟搜索算法依赖Lévy飞行的游走导致整个搜索过程步长具有随机性的问题,提出一种基于动态平衡因子自适应步长的布谷鸟搜索算法。通过对标准布谷鸟搜索算法中参数偏度动态自适应取值来实现算法对步长的动态自适应,同时引入动态平衡因子以调节全局适应度和当前迭代次数所占的比重,从而实现布谷鸟搜索算法收敛速度和搜索精度的平衡。测试仿真实验结果表明,与标准布谷鸟搜索算法相比,提出的算法收敛速度显著提升;与单纯依赖迭代次数自适应步长的布谷鸟算法相比,提出的算法避免了为追求收敛速度而造成的算法早熟现象。     

Job-shop调度问题的离散布谷鸟搜索算法求解

在布谷鸟搜索算法的基础上,提出了一种基于升序排列的离散布谷鸟搜索算法(DCS),使用该算法求解Job-shop的经典LA问题.仿真数据显示,该算法在收敛速度、精度和稳定性方面都明显优于粒子群优化算法和萤火虫优化算法,显示出DCS算法的可行性和有效性.     

求解非线性方程组的改进布谷鸟算法

将非线性方程组转化为无约束优化问题,采用改进的布谷鸟搜索算法对问题进行求解.用该方法对多个非线性方程组进行了求解,结果表明,改进的布谷鸟搜索算法可以避免获得局部最优解,提高了非线性方程组的求解精度和速度,而且性能优于对比算法.     

基于自适应布谷鸟搜索算法的Tsallis熵阈值图像分割

针对现有图像分割算法中计算复杂度大的问题,提出一种基于自适应布谷鸟(adaptive cuckoo search,ACS)算法的Tsallis熵阈值图像分割方法,能够改善学习过程和收敛速度,减少分割时间.该方法使用Tsallis熵作为ACS的适应度函数值,实现无参数搜索过程,在搜索空间中使用当前位置的知识来自适应步长,最后使用ACS最大化Tsallis熵来获得最优阈值,得到分割图像.实验结果表明,该文方法能够有效实现图像分割,且分割时间低于粒子群优化算法、布谷鸟搜索算法和改进布谷鸟搜索算法,结构相似性(Structural Similarity, SSIM)和收敛成功率高于其他算法.     

基于自适应布谷鸟搜索的RIS辅助无线定位系统

可重构智能表面(RIS)是6G关键技术之一,可灵活部署在基站服务区域的内部,辅助基站定位,提高定位精度.针对RIS辅助毫米波多输入单输出无线定位系统,利用布谷鸟搜索算法(CS)求解极大似然位置估计函数.为了提高算法寻优能力,将CS算法的发现概率和搜索路径步长由固定值改为自适应变化的动态参数.实验结果表明,引入RIS辅助定位可以明显提高定位精度,自适应布谷鸟搜索算法(ACS)寻优能力高于布谷鸟搜索算法.     

一种改进的布谷鸟搜索移动信标节点定位方法

针对未知节点静止,信标节点移动方式下的无线传感器网络定位问题进行了研究。为进一步提高无线传感器网络节点的定位覆盖率,提出了一种基于改进布谷鸟搜索算法(AF-CS)的多移动信标节点定位算法。通过RSSI定位和DV-Hop算法获取未知节点坐标的粗略值,采用改进布谷鸟搜索算法迭代求解信标节点移动的目标位置,最后对未知节点进行重新定位。仿真结果表明:多移动信标节点定位算法可有效提高对未知节点的定位覆盖率;AF-CS算法对比原始布谷鸟搜索算法(CS)提高了目标函数定位覆盖率,加快了算法收敛速度。在网络拓扑结构变化时,该算法可通过信标节点移动保持对未知节点较高的定位覆盖率。     

几种混沌布谷鸟搜索算法的优化性能比较与仿真

针对布谷鸟搜索迭代后期收敛速度慢和搜索精度不高的不足,通过将混沌优化方法嵌入到布谷鸟搜索中构建混沌布谷鸟搜索算法。新算法利用混沌序列的随机性和遍历性来改善布谷鸟搜索的优化性能。基准测试函数集的测试结果显示新算法在收敛速度和计算精度方面都得以提高。最后将所构建的算法应用到PID参数整定问题上,对比实验结果表明改进算法是可行性和有效性的。     

一种协同进化布谷鸟搜索算法

为提高布谷鸟搜索算法的收敛速度和求精能力,在研究现代智能算法和启发式方法的基础上,提出协同进化布谷鸟搜索算法.分析Lévy Flight飞行搜索机制,将传统布谷鸟算法与粒子群算法相结合,提出基于粒子群算法的协同进化布谷鸟搜索算法.通过对典型非线性测试函数进行仿真测试,分析实验数据和收敛曲线,验证该算法的有效性和可行性.     

基于变分稀疏贝叶斯学习的DOA估计

针对传统稀疏贝叶斯学习的DOA估计算法复杂度较高、收敛速度较慢等问题,提出了一种基于变分稀疏贝叶斯学习的DOA估计算法。首先通过空间网格划分方式建立基于稀疏表示的DOA估计信号模型;其次在此模型基础上为未知待估计参数指定先验分布,得出稀疏信号的后验概率分布;然后利用变分贝叶斯学习算法,通过最小化KL散度寻求后验概率分布的近似分布;最后估计出未知参数,并得到信号的DOA估计值。根据MATLAB仿真图的结果,该算法成功估计出信号的DOA,并达到了预期效果。与传统稀疏贝叶斯学习算法相比,该算法单快拍下具有更高的DOA估计精度以及更快的收敛速度。     

水下三维被动目标运动分析的相关性数据融合方法

提出一种新的数据融合方法来研究水下三维情形的TMA(目标运动分析)问题.以被动声纳关于目标的方位角、高低角和多途时延等3种数据的测量为例,首先分组处理,得到目标状态参数的初步估计;然后在考虑组合数据间相关性的前提下,用数据融合方法来实现水下三维被动TMA.仿真结果表明:数据融合后的参数估计误差曲线收敛性更好,收敛速度更快,估计精度明显提高.该方法能够在水下潜艇上实现,因而对水下航行有一定的实际意义.     

多载频辐射源稀疏阵列角度估计算法

针对均匀阵列难以同时估计多个不同载频辐射源角度的问题,提出了基于最大似然估计的多载频辐射源角度估计算法.该算法首先通过推导均匀线阵截获多辐射源信号的最大似然函数及其梯度,利用最速下降法同时估计出不同载频多个辐射源的角度;然后为了解决多个载频信号角度估计中可能存在的相位模糊问题,提出利用格点算法计算与模糊相位距离最近的整数点,通过布谷鸟寻优算法估计整数点对应的模糊数,解出无模糊多辐射源角度.仿真结果表明:与传统算法相比,该算法在低信噪比、低采样数、多辐射源的条件下,均具有较好的角度估计和解模糊性能.     

基于ASBCS算法的混合Copula邻近水文站年径流量预测

首先对标准的布谷鸟搜索算法(CS)进行改进,提出了自适应搜索平衡布谷鸟搜索算法(ASBCS).其次利用ASBCS算法对混合Copula函数进行参数寻优,建立了基于混合Copula函数的邻近水文站年径流预测模型.最后对模型进行了性能分析和实验验证,结果表明:(1)ASBCS算法在收敛速度和精度方面均优于标准CS算法;(2)当以汉口水文站的年径流量为自变量来预测宜昌水文站的年径流量时,基于ASBCS算法的混合Copula函数比三个单一的Copula函数的预测精度高.