模拟退火算法在频率指配中的应用优化.pdf

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模拟退火算法在频率指配中的应用优化f}明wmci嚣孙枷Ie)柚di呷l洲ted∞唧I瞄∞犯co唧哪阢-畸words：local鼹眦h；sil咖JI丑led卸雎她；丘eq|I-％留assi孕I姗t；0pc栅；m蛐证ti∞曲旧’kAbs嘣：Gi啪∞呷dina慨andsalisfa咖of∞一ch删嘲c0咄血tm豳岫．Tbokin幻矗eq啪cy舔si掣删t0pc札M田in蛐mc6∞s协0I砸如tllc蒯c嘶c}眦ka剿p路立伟1”，王勇2，范荣双1IIlf：咖ali∞Sci∞∞锄dusaMc矗蜘u蛐ci酷of响n蛐i懈．∞商deIingco—ch钏戚c0曲嘶m，adj跏tfhn盼亮1，梁of缸qu哪cy勰signn啪t．ItⅡ瞄邺衄w胁吐-cc越h咖锄i协盯戚gnedpfoM锄．d℃f酬to、懈的粼dIne一咖鳓mingcI】哪翟：tc枷c计算机技术与发展simlllatedA豁igmnentProblemadja咖tf}嘲嘲ci嚣(nm协鹅si朗if∞u龋bIcob、ri吣ly引言(1．中国测绘科学研究院政府地理信息系统研究中心，北京100830；2．山东农业大学信息科学与工程学院，山东泰安271018)optil：IIizationofAnneaKnginSolvingFrequencyLi—wcil”，WANGLi柚91，LLf6心GY伽92，FANRong—shu锄91(1．Rcs咖谪CI舢terGove舢mmGIS，C!Ili∞∞AcadI咖ypopIIl撕∞∞v啪ge，bIlilda仳曲啪曲c咖dclmkepopll蜥on∞V锄Igc随着科技的发展和人们生活水平的提高，电视节目也向着多层次、多样化、个性化发展，电视频道还要进一步细分，频道数还要增加，同时数字化的推进使得新型广播电视业务层出不穷，这些新业务对无线电频率也有着新的需求⋯。电视频道的细分和扩充以及广播电视新业务的增加给我国频率资源的合理使用带来频率指配是研究合理规划和利用频率的重要内容。频率指配算法就是给每个需求指配一个合适的频率，同时该指配与现有和规划的台站频道之间不会产生干扰旧1。频率指配可以归结为满足一定约束条件下的线性优化问题"-。目前已有许多方法用于解决频率指配问题，如贪心算法、局部搜索算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法、遗传算法、人工神经网络算法、蚁群算法等H1。其中模拟退火算法在美国地面数字电视频率指配中的应用提高了其频率资源的使用效率"J。由于发达国家对相关频谱技术的高度保密，使我们对相关技术知之甚少，国内的研究也处在起步阶段，仅仅停留在理论研究和小规模的实验阶段。文中研究使用模拟退火算法来解决频率指配问题，并对模拟退火算法在频率指配问题中的实验性能进行了分析和探讨。第2l卷第7期20“年7月擒要：已知发射机坐标和可用频率，考虑同、邻频约束和人口覆盖，建屯了频率指配的数学模型。即在满足同、邻频约柬条件下，寻求一组频率使得每台发射机尽最指配可用频率中的最低频率(无可用频率的将不被指配)，并使得人口覆盖率最高。以局部搜索算法为参照，将模拟退火算法应用到频率指配问题中，结果表明模拟退火算法的指配结果质景明显优于局部搜索算法。并针对模拟退火算法的耗时性使用0peIIhIP指令优化约束检测代码。在多核计算机上运行取得了很好关键词：局部搜索；模拟退火；频率指配；OpenMP；约束检测中图分类号：1钙01．6MappiI唱，B蜘ingEngil∞喇ng，Sh卸d∞gA鲥cIllturalUnivc璐姆，-I撕锄27lOl8，(=lli触)O了巨大的挑战。July的加速效果。文献标识码：A文章编号：1673—629x(2011)07一012l—04LUS叫Veying锄dch卸辩Ic∞s昀i毗andlmkc胁∞，q，pliedshows山砒sil咖llatcd锄删划ingb|眦盯血锄锄n阻Iing，tbe舯，驴皿∞Ili州edpa哟唧锄∞of收稿日期：2010一12—09；修回日期：20ll—03一16基金项目：国家质量监督检验检疫总局科技公益专项(200910245)作者简介：路市伟(1985一)，男，硕士。研究方向为地理信息系统开发与应用、频率指配算法；王亮，硕士，研究员，研究方向为电子政务、政府地理信息系统设计开发和应用；粱勇，博士，教授，研究方向为数字技术与应用。COMPUTERTECHNOI。OGYANDDEVELOPMENTV01．2lNo．7201l0f100830，CbiIm；2．schoolch锄mclc【m鼬mint，toof仃eqwmcieswhichme重。唧e吼丘equeⅨ=yblcthe10calsca亿h勰把fbr-simIIIated锄埘：al血gislo嗵lsca亿h．Usingsimulaled900dspeedup