模拟退火算法在频率指配中的应用优化

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1、万方数据第2l卷第7期20“年7月计算机技术与发展COMPUTERTECHNOI。OGYANDDEVELOPMENTV01．2lNo．7July201l模拟退火算法在频率指配中的应用优化路立伟1”，王亮1，梁勇2，范荣双1(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)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

2、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的加速效果。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01．6文献标识码：A文章编号：1673—629x(2011)07一012l—04optil：IIizationofsimlllatedAnneaKnginSolvingFrequencyA豁igmnentProblemLULi—wcil”，WANGLi柚91，LLf6心GY

3、伽92，FANRong—shu锄91(1．Rcs咖谪CI舢terofGove舢mmGIS，C!Ili∞∞AcadI咖y0fS叫Veying锄dMappiI唱，B蜘ing100830，CbiIm；2．schoolofIIlf：咖ali∞Sci∞∞锄dEngil∞喇ng，Sh卸d∞gA鲥cIllturalUnivc璐姆，-I撕锄27lOl8，(=lli触)Abs嘣：Gi啪∞呷dina慨andusaMc矗蜘u蛐ci酷of响n蛐i懈．∞商deIingco—ch钏戚c0曲嘶m，adj跏tch卸辩Ic∞s昀i毗andpopIIl撕∞∞v啪ge，bIlilda仳曲啪曲c咖dcl

4、of缸qu哪cy勰signn啪t．ItⅡ瞄邺衄w胁吐-csalisfa咖of∞一ch删嘲c0咄血tandadja咖tch锄mclc【m鼬mint，to6nda剿pof仃eqwmcieswhichlmkcc越h咖锄i协盯戚gnedme重。唧e吼丘equeⅨ=yselectedfhn盼blcf}嘲嘲ci嚣(nm协鹅si朗if∞u龋bIcf}明wmci嚣孙枷Ie)柚dmkethepopll蜥on∞V锄Igcm豳岫．Tbok10calsca亿h勰把fbr-胁∞，q，pliedsimIIIated锄埘：al血gin幻矗eq啪cy舔si掣删tpfoM锄．d℃f酬tshows山

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7、I-％留assi孕I姗t；0pc栅；m蛐证ti∞曲旧’kO引言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

8、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了巨大的挑战。频率指配是研究合理规划和利用频率的重要内收稿日期：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，

9、研究方向为数字技术与应用。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

10、问题，并对