針對(duì)由于室內(nèi)照度不均勻?qū)е碌耐ㄐ判阅懿痪獾膯?wèn)題,提出基于一種新型的啟發(fā)式優(yōu)化算法——鯨魚(yú)優(yōu)化算法(WOA)的LED布局設(shè)計(jì)方案,即利用WOA算法的收斂速度快、全局尋優(yōu)能力強(qiáng)、求解效率高等優(yōu)點(diǎn)對(duì)LED布局進(jìn)行優(yōu)化。首先,以室內(nèi)照度均勻度為目標(biāo)函數(shù),迭代優(yōu)化得到LED布局;其次,根據(jù)優(yōu)化后的布局,對(duì)室內(nèi)光照度、接收功率、誤碼率進(jìn)行仿真分析;最后,將WOA算法和遺傳算法(GA)的收斂曲線進(jìn)行比較。在布置有4個(gè)LED陣列的房間中,經(jīng)WOA算法優(yōu)化布局的照度均勻度比GA算法提高了12.8%,平均接收功率優(yōu)于GA算法0.659 8 dBm,并且WOA算法的收斂速度更快,最終收斂值更優(yōu)。因此,考慮照明和通信,WOA算法是更好的選擇。 

【文章來(lái)源】：光電子技術(shù). 2020年03期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

室內(nèi)VLC系統(tǒng)模型

在WOA算法中，數(shù)學(xué)模型主要分為三種捕食行為：包圍獵物、螺旋式更新位置、搜索獵物。(1)包圍獵物。根據(jù)文獻(xiàn)[10]中提出的數(shù)學(xué)模型，鯨魚(yú)可以找到獵物的位置并將其包圍，假設(shè)將當(dāng)前處于最優(yōu)包圍獵物位置的個(gè)體位置作為目標(biāo)獵物的位置，其他個(gè)體朝著目標(biāo)獵物不斷更新位置，其位置更新的表達(dá)式為：

如圖3所示為WOA算法的工作流程圖，首先對(duì)初始種群進(jìn)行更新，然后使公式（19）的適應(yīng)度不斷優(yōu)化，最后當(dāng)達(dá)到算法的終止條件或者迭代次數(shù)時(shí)結(jié)束算法，得到LED布局的最優(yōu)解。此外，提出均勻照明率（uniform illuminance ratio,UIR）的概念，其是指最小光照度Emin與平均光照度Emean的比值，可表示為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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