1.一种基于多级优化提高车联网传输信号可靠性的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1,设定迭代次数t=0,1,2......,M,并设定信号门限A,初始比特序列Q(t)中所有比特为
S2,生成一个随机矩阵并与S1中的初始比特序列Q(t)比较从而得到初始可行解c(t);
所述随机矩阵的大小与初始比特序列Q(t)的大小相同,所述随机矩阵元素zik∈[0,1),其中i=1,2,…,pop;k=1…V;pop为相位旋转序列总个数;
S3,使用初始适应度函数f(t)评估S2所得初始可行解c(t),得到初始最优解 将所述初始最优解 存入cbest(t),其中,m=1,2,...,V,V为每个Q比特个体的符号长度;初始适应度函数 N为输入序列长度,n为小于N的非负整数,L为输入序列采样倍数,x′(ci)为输入序列中的第i个可行解,min|x|表示x中的最小值,S4,t=t+1,使用量子门Q_gate更新S1中的初始比特序列Q(t),得到更新的比特序列Q(t+1);
S5,重新生成一个更新随机矩阵x′ab,并将所述更新随机矩阵x′ab与S4所得更新的比特序列Q(t+1)比较得到新的可行解c(t+1);所述更新随机矩阵的大小与更新的比特序列Q(t+
1)大小相同,更新矩阵元素x′ab∈[0,1);
S6,更新适应度函数为f′(t),评估S5所得新的可行解c(t+1)得到新的最优解S7,找出S5所得c(t+1)与前述步骤中的最优解,作为新的最优解cbest(t);
S8,重复S4~S7进行迭代得出最终最优解,将所述最终最优解保存,迭代次数等于M或最终最优解对应的信号值小于等于信号门限A,执行S9,否则返回S4;
S9,将S8所得最终最优解与输入序列相乘,所述输入序列为携载车辆属性信息静态和动态信息的映射序列,得到最终发送序列,即最终要发送的车辆属性信息静态和动态信息;
S1初始化具体如下:设定最大迭代次数为M,t=0,生成一个随机矩阵,设定初始Q比特序列Q(t),Q比特序列为 pop为提供相位因子序列个数,Q比特个体的定义是为 式中i=1,2,…,pop;k=1,2,...,V,V为每个Q比特个2
体的符号长度,α和β表示该Q比特趋于‘0’状态与‘1’状态的概率,α和β之间满足关系|αi|+|2
βi|=1;
S2中,随机矩阵与初始比特序列Q(t)的比较产生c(t)遵循以下条件:当 大于对应随机矩阵中元素zik时, 当 小于对应随机矩阵中元素zik时, 将Q(t)中的 与zik逐个比较得到c(t) , 其中S4中,使用量子门Q_gate更新S1中的初始比特序列Q(t),得到更新的比特序列Q(t+1)+ +
具体为:使当前可行解以Q_gate进行旋转至新的可行解,Q‑gate是满足UU=UU 的可逆矩+
阵,其中,U是U的厄米共轭矩阵,Q‑gate可由下式表示:
其中,θi,j表示旋转角度参数,其中i=1,2,…pop,k=1,2,…V;j=1,2,…V,V为比特个体的符号长度;
S6中,更新过的适应度函数f′(t)表示为:f′(xw)=ωffit(xw)+(1‑ω)ΔImprove(xw),其中m为适应度函数的个数,w为非负整数,ffit(·)为初始适应度函数,ω1和ω2是权重因子满足ω1+ω2=1,pop为可行解的总数,j=1,2,…,pop,l=1,2,…m,sign(x)为(·)max与(·)min分别表示某一函数的最大值与最小值;所述初始适应度函数为 其中,N为输入序列长度,n为小于N的非负整数,L为输入序列采样倍数,x′(ci)为输入序列中的第i个可行解。