控制与决策

作者：张达敏,王依柔,徐航,宋婷婷,王栎桥

单位：贵州大学 大数据与信息工程学院,贵阳 550025,,贵州大学 大数据与信息工程学院,贵阳 550025,,贵州大学 大数据与信息工程学院,贵阳 550025,,贵州大学 大数据与信息工程学院,贵阳 550025,,贵州大学 大数据与信息工程学院,贵阳 550025,

关键词：认知智能电网;频谱分配;能量效率;二进制蝴蝶优化算法;扰动策略;时变转换

基金：贵州省自然科学基金项目(黔科合基础[2017]1047号).

针对智能电网的无线通信环境存在频谱短缺、资源利用效率低等问题,将认知无线电技术应用于智能电网的邻域网络通信中.引入认知智能电网概念以保证业务传输的公平性和有效性,提出一种基于改进二进制蝴蝶优化算法(BOA)的频谱分配策略,此方案考虑了通信过程中的信噪比和路径损耗,选择系统能量效率作为信道效益,并且在拓扑结构固定的城市居民小区进行建模仿真.首先,使用基于改进时变转换函数和扰动策略的二进制蝴蝶优化算法(IBBOA)为认知智能电网用户进行频谱分配;然后,采用基于接收信噪比的闭环功率控制算法动态调整用户的传输功率,减少认知智能电网用户和主要用户之间存在的干扰;最后,以系统能量效率和两个用户公平性指数为优化目标,与遗传算法(GA)和二进制粒子群算法(BPSO)进行对比实验.仿真实验表明,联合闭环功率控制的IBBOA算法所获得的系统能量效率比未联合闭环功率控制的NBOA算法高33.2%,IBBOA算法最终的系统能量效率和用户公平性指数fair比GA算法分别高出47.8%和62.6%,比BBOA算法分别高出17.6%和26.7%.结果表明所提方案能够有效抑制认知智能电网中用户间的干扰,大大提高频谱利用率和系统能量效率.

来源：2021年第8期

《控制与决策》期刊编辑部

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