一种提高稀布线阵优化布阵效率的方法

对于给定阵列口径和单元数并有最小单元间距约束的稀布直线阵,仅需对阵列边缘部分的单元进行优化排布就可以达到优化整个直线阵的目的．通过运用统计的方法得出了稀布阵免于排布的单元数目的计算公式,减小了优化算法的计算量; 并通过加入间距约束向量改进了粒子群优化算法,不仅减小了布阵空间,而且消除了优化操作过程中的不合格个体,进一步降低了优化算法的计算量．在最小间距约束为0.5λ、阵列均匀排布、单元间距在0.8λ以下时,改进后的优化算法的计算量至少降至原来的28％．     

共形阵广义旁瓣对消辅助通道优选

广义旁瓣对消器GSC在传统的机载相控阵雷达的干扰抑制中有着广泛应用,辅助通道的选择直接影响干扰抑制效果.在共形阵列中,由于各个阵元的摆放方式不同导致每个阵元的单元方向图响应并不相同,选择合适的辅助通道更为重要.该文在共形阵信号模型基础上,提出了一种以最小化广义旁瓣对消输出为目标的优化方法.为了解决非凸的0-1优化问题,...     

MIMO雷达最小冗余垂直阵列设计方法

针对MIMO雷达垂直阵列的稀疏优化问题,利用数学理论中差基和差集的性质,根据二者的线性组合选择阵元位置,提出了一种使收发阵元形成的虚拟阵列冗余度最小的设计方法．通过仿真验证了该方法的有效性．仿真结果表明,用该方法所得收发阵元形成的虚拟阵列的分辨率高于采用满阵的垂直阵列MIMO雷达以及传统面阵雷达;采用最小冗余垂直阵列的性能优于按满阵设计的垂直阵列．该设计方法所得阵列的性能优势有一定工程实用价值．     

自适应天线阵中单元互耕对系统性能的影响

基于广义网络理论,建立了考虑单元互耦效应的自适应天线系统的分析模型,用天线阵归一化广义阻抗矩阵表示单元互耦,分析了考虑单元互耦效应的自适应天线协方差矩阵的特点,以偶极子单元组成的平面阵为例,模拟计算了单元互耦对自适应天线的信号干扰噪声比和暂态反应时间的影响,说明在一定单元间距范围内,互耦会造成信号干扰噪声比下降及暂态反应速度减慢。     

基于模糊离散粒子群算法的非均匀阵列优化

首次将模糊离散粒子群算法应用到稀疏阵列天线阵元位置优化上,以得到低的副瓣电平。与遗传算法等进化算法相比,模糊离散粒子群算法有参数少、易于执行的优点。为了尽量避免算法陷入局部最优,在优化中引入了混沌过程;同时用罚函数方法进行了主瓣约束。对于线性阵列的仿真结果表明,该方法能很好地处理离散问题。     

一种基于混合优化算法的阵列波束形成方法

提出一种波束图设计的数值方法.该方法是组合运用了自适应阵原理和遗传算法的混合二阶优化算法.方法第一步是基于自适应理论,假定阵列为一自适应阵,通过在其波束图的旁瓣区布置大量的干扰信号以实现旁瓣控制.通过多次调整干扰强度,可以获得初始波束图.根据初始波束图建立新的期望波束图,基于估计波束图和期望波束图之间差别,建立误差能量函数.采用标准遗传算法通过最小化误差能量函数来实现波束图优化设计.双圈圆环阵的设计实例说明了算法的有效性.设计波束图的具体参数表明了其优良的性能.对于任一给定阵,该方法可设计给定指向方位、具有更低旁瓣的波束图.如果不能设计出期望特性的波束图,该方法可设计出最佳可得的波束图.     

基于广义分布式天线阵的MIMO检测

针对超3代（B3G）系统中广义分布式天线阵的架构,提出了适用于多个多天线阵中多输入多输出（MIMO）结构的交叉迭代检测译码算法. 该算法通过在多天线阵之间交叉传递信息的方式,将传统的贝尔实验室分层空时码（BLAST）译码算法与干扰删除操作结合起来,实现交叉迭代译码,有效地解决了广义分布式天线阵系统中相邻天线阵覆盖范围内使用相同资源用户之间的干扰问题,改善了系统性能.     

基于小波降噪的短波通信信号协议识别特征提取算法

利用特征波形匹配来识别短波通信信号协议是简单有效的方法,但易受噪声干扰,影响其有效性.而低信噪比是短波信道特征之一,为此引入小波降噪来构造具有优良抗噪声干扰性能的协议识别特征,以减小噪声对特征波形匹配度的影响.文章提出了一种新的协议识别特征提取算法,该算法通过统计不同信噪比条件下小波系数的波动性,实现了特征波形与待识别信号波形小波系数的合理取舍,并采用取舍后小波系数的匹配度作为识别特征.仿真结果表明,该识别特征能有效减小噪声干扰影响,在低信噪比条件下优势突出.     

一种相位编码信号和失配滤波器联合优化方法

针对相位编码信号和失配滤波器分开优化输出的距离旁瓣电平仍然过高的问题,提出了一种恒定主瓣宽度的相位编码信号和失配滤波器联合优化方法．首先,在给定发射信号持续时间和需要的距离分辨率的条件下,给出了恒定主瓣宽度的相位编码信号和失配滤波器联合优化准则;然后,基于罚函数法和p范数理论,将带约束并且非光滑的优化问题进行转化;最后,使用最小p范数算法进行求解．仿真实验表明,在给定发射信号持续时间和需要的距离分辨率的条件下,与分开优化方法相比,该联合优化方法输出的峰值旁瓣电平分别可以降低10.72dB和4.77dB．     

基于凸优化及其求解软件的最低旁瓣方向图综合算法

针对任意阵列天线的方向图综合问题,提出了基于凸优化及其求解软件的方向图综合方法。其中针对最低旁瓣方向图综合问题的特殊性,利用了凸优化的优良数值求解特性,以及最新的凸优化求解软件cvx对任意阵列天线的最低旁瓣方向图综合算法进行了有效的建模和求解,获得了满足给定要求的综合方向图。并通过详细的仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性,而且优于当前提出的迭代算法。     

一种稀布阵列天线的近场波束综合算法

针对由于稀布阵列天线孔径较大导致大多数感兴趣的探测目标位于近场范围内的问题,提出了一种近场情况下的稀布阵列天线波束综合算法．通过采用近场电磁波传播模型,对传播时延表达式进行分析,在给定阵元数目和不同阵元间距约束的条件下,通过差分进化等智能算法实现了控制峰值旁瓣电平的稀布直线阵列综合,同时给出了相应的算法步骤．通过给定场景下的计算机仿真实验验证了算法的有效性和可行性,实现了在较高稀疏率情况下的近场聚焦波束修正和峰值旁瓣电平控制．仿真实验证明,所提算法有效地降低了阵列间距拉开产生的高峰值旁瓣电平,得到了比传统算法更好的旁瓣性能．     

抗干扰阵列天线的小型化及波束形成技术分析

在抗干扰阵列天线小型化的基础上,提出了一种波束形成的新技术．在实际设计中,通过减小阵列天线单元之间的间距实现了阵列天线的小型化;编制高频结构仿真VBScript脚本程序来提取阵元的有源方向图和有源阻抗数据;在Matlab中编写了基于差分进化算法的优化设计程序;通过Matlab来调用高频结构仿真进行全波仿真分析,得出最优的阵元加权因子以实现抗干扰阵列天线的波束零陷．研究结果表明,该技术能够非常精准地在干扰方向(30°,10°)上形成零陷,且零陷深度提高了32dB．     

冲击载荷下减振器安装位置的动力响应优化

针对一受冲击载荷作用的结构,以减振器的安装位置为优化变量,以结构姿态角为目标函数,应用遗传算法,实现了对该结构的动力响应优化。运用有限元法及Mooney-Rivlin模型,橡胶减振器被简化为非线性弹簧单元。基于该简化模型,运用包含小生境技术和惩罚处理的遗传算法,实现了对减振器的位置优化。通过将优化结果与原设计方案的比较,验证了本文算法的有效性。本文方法对其它结构的动力响应优化设计也有很好的参考价值。     

Perturbation sensitivity analysis of azimuth estimation of the acoustic source for the planar microphone array

Aiming at the requirements of quantitative analysis of the array scheme and positioning performance of a practical compact acoustic detection node system, the upper bound of the far-field azimuth estimation error for an arbitrary small-size planar array is derived and the four elements of the corresponding perturbation sensitivity factor with explicit physical significance are determined. It is proved that the perturbation sensitivity of the source direction-finding algorithm to the time difference of arrival (TDOA) estimates between microphones can be lowered obviously by means of increasing the number of distinct microphone pairs as well as employing spatially uniform distribution of array elements. Simulation results demonstrate that this study provides a quantitative approach to evaluating and comparing the azimuth estimation performance of different planar arrays.     

麦克风阵列二维方向估计聚焦算法研究

聚焦算法是解决宽带信号方向(DOA)估计问题的重要算法。常规的宽带聚焦算法需要进行预估计和多次迭代,算法的计算复杂度较高。该文根据宽带聚焦算法的思想,结合语音信号的特点,以各频率点的频域相关矩阵和聚焦点的相关矩阵的均方误差最小为最优化准则,提出了一种不需要预估计和迭代的二维宽带聚焦算法。该算法实时性好、计算复杂度低。采用八元均匀圆环麦克风阵列,仿真验证了该算法的良好二维DOA估计性能。     

分布反馈光纤激光传感阵列结构优化

为解决分布反馈光纤激光传感阵列功率一致性的问题,建立了分布反馈光纤激光波分复用阵列输出功率预测模型,采用差值寻优法对激光器进行排序,并通过在阵列尾部增加980nm反射镜进一步提高了阵列的功率均衡水平,实现了阵列结构优化。实验结果表明,优化后的阵列功率波动水平明显改善,有效地解决了阵列末端信号解调效果差的问题,扩大了阵列实际复用容量,提高了组阵效率。上述方法对大规模分布反馈光纤激光器传感器阵列的结构设计具有借鉴价值。     

一种等间距圆形阵列的超方向性综合方法

将线形天线阵列超方向性天线综合的概念应用到圆形阵列中,经过理论推导,得到一种圆形阵列的超方向性综合方法。利用该方法得到的圆形超方向性天线阵可以在较小的空间内实现比普通线形天线列更好的方向特性。给出了了解情况个天线单元的圆形阵列分析计算例子。计算结果表明,这种超方向性天线阵较一般的线形超方向性天线阵在方向特性、主波束扫描、前后瓣比等方面有明显的优越性,具有实际应用价值。     

Power control in wireless sensor networks based on robust optimization

Topology control is a critical issue for energy efficient wireless sensor networks. Distance between sensors plays an important role in the problem of topology control in that it directly determines the accuracy of the node position. However, distance is generally affected by uncertain external factors, such as measurement error and actual interference. The actual performance of a topology control strategy can be severely influenced by distance uncertainty. Based on the robust discrete optimization theory and methodology, a power control algorithm is proposed to deal with distance uncertainty. First, related works on robust optimization is introduced. Then the problem of power control is formulated as a robust minimum spanning tree model under distance uncertainty, which is solved by Prim's algorithm. In computational experiments, the influence of the adjusting parameter on network performance is studied. Simulation results show that a robust solution can provide an improvement when the distance is uncertain at the expense of the less optimal value compared with a deterministic solution.     

一种粒子群优化的用户优先级虚拟网络映射算法

以底层网络资源利用率最大化为目标,对控制转发分离网络建立基于"资源抢占+重映射"的用户优先级虚拟网络映射整数线性规划模型,并提出了一种改进离散粒子群算法来解决虚拟网络映射问题.该算法的粒子进化更具方向性,同时引进不同粒子位置互斥因子,解决粒子群算法易早熟陷入局部最优解的缺陷.最后通过仿真实验从节点资源利用率、链路资源利用率、一般虚拟网络接受率、平均跳数和长期运营收益成本比等方面,将改进离散粒子群算法与贪婪算法和二进制离散粒子群算法对比,验证了改进离散粒子群算法的高性能.     

改进灰狼算法及其在港口泊位调度中的应用

为提升港口泊位调度的效率,提出一种基于改进灰狼算法的船舶调度优化方法.针对灰狼算法收敛速度慢、寻优精度不高等不足,引入Sin混沌初始化,增强初始种群的均匀性和遍历性;引入头狼引领策略,加快算法收敛,提高算法效率;引入合作竞争机制,增强算法局部搜索的能力;在灰狼种群位置更新时引入自适应权值,以满足不同时期的寻优要求.为验证改进灰狼算法的有效性,将该算法与其他6种不同算法进行对比实验.结果表明:改进灰狼算法的收敛速度明显快于其他6种算法,在不同测试函数的仿真中均能得到所求函数的最优值,且该算法独立运行20次取得解的标准差均为0,表明该算法对不同维度的求解问题均具有很好的抗扰性;在港口泊位调度的应用中,经过该算法优化后,所有船舶停留总时间较优化前缩短了14.7%,大幅度缩短了船舶的在港时间.该算法在船舶调度优化中取得了满意的应用效果,能够得出相对较佳的调度方案,实现泊位停靠最优化,为港口泊位调度优化提供了新方法.