遗传算法在阵列天线赋形波束综合中的应用

基于遗传算法，提出了一种新的阵列天线赋形波束综合方法，在阵列天线单元数，单元间距一定的情况下，对阵列天线单元馈电幅度，相位进行优化选择，使赋形波束达到设计要求，解决了遗传算法在阵列天线赋形波束应用时的关键技术和实现方法，进行了实验例证，获得了优良的赋形波束形状，显示了遗传算法在天线设计中的广泛应用前景。     

阵列天线波束赋形的混合遗传算法优化

本文提出了一种应用于阵列天线波束赋形优化的混合遗传算法.该算法将简化的步长加速法作为一个局部搜索算子,融入到基于实数编码的遗传算法中.局部搜索算子的引入,使得新算法同时具有了传统遗传算法在全局搜索时的鲁棒性和步长加速法在局部搜索中搜索较快的优点.文中分别利用该算法对16元直线阵列进行了平顶波束和余割平方波束赋形优化,仿真结果表明了该算法在阵列天线波束赋形优化问题上的应用是有效的.     

遗传算法综合智能天线的赋形波束

余割赋形波束由于其在很宽的角度内有强度近于恒定的回波,被广泛应用于阵列天线中。建议在智能天线中引入余割赋形波束,采用遗传算法进行综合,并结合遗传算法和实验,得到了期望的结果。仿真和测试结果均表明了此方法的有效性。     

一种阵列天线快速波束赋形方法

介绍了一种阵列天线快速赋形方法,该方法基于Orchard综合,采用遗传算法对Schelkunoff单位圆零点的位置移动实现波束赋形。波束赋形分为两个步骤:1)根据副瓣电平采用解析法确定初始零点位置;2)以赋形区域内零点径向位移作为自由度,用遗传算法进行赋形区域单目标寻优。相对常见以阵元的幅度相位作为自由度编码的遗传算法赋形,该方法不仅有效避免了副瓣和赋形区的多目标均衡问题,而且算法自由度大幅减少,收敛速度快,能够同时实现较低副瓣电平和赋形区精度要求。通过余割平方赋形和扇形波束两个实例说明该方法的有效性,可以应用于阵列天线快速赋形设计。     

基于粒子群融合遗传算法的阵列天线方向图综合

<正>基本粒子群算法应用于阵列天线波束赋形时，优化算法容易陷入局部收敛，无法准确获得所需方向图，针对这一问题提出了一种粒子群融合遗传算法的改进优化算法。该算法在基本粒子群算法的基础上，引入了遗传算法中的交叉、变异机制，并结合精英粒子选择策略，增加了粒子种群的多样性，增强了算法的全局寻优能力，有效地提高了算法全局搜索的效率。仿真结果表明，将该方法应用于阵列天线波束赋形时能够得到预期的目标方向图，算法的优化效率高、优化效果好，具有较强的稳健性。     

基于仅相位加权的阵列天线波束赋形优化方法

给出了一种仅改变相位分布的阵列天线波束赋形优化算法.在不改变阵列天线各单元的馈电幅度分布的前提下,为了使天线的辐射波束形成给定的方向图形状,采用联合应用DFP和BFGS公式的变度量优化算法对阵列天线各单元的馈电相位分布进行优化,使得优化后的阵列天线主波束形状能够与预给的波束形状吻合,从而达到设计要求.该方法为N维函数无约束极小值方法,具有快速收敛、计算量小的优点,是一种阵列天线波束赋形的通用方法.     

卫星反射面天线波束赋形的研究

卫星波束赋形天线普遍采用阵馈抛物反射面天线和单馈成形反射面天线。针对前者阵馈和后者反射面表面形状复杂的特点,本文分别采用了遗传算法和共轭梯度法对这两种天线进行了优化,并获得了中国版图的波束赋形,说明上述算法在卫星反射面天线波束赋形优化中是有效的。     

一种利用相控天线阵综合扇区波束的方法

提出一种利用遗传算法优化得到的阵列天线综合扇区方向图的方法，并分析了其性能及对误差的敏感度。该阵列可用于TD-SCDMA系统实现分扇区技术和波束赋形技术的结合使用。     

一种具有雷电防护功能的高增益垂直极化全向赋形天线设计

设计了一种具有雷电防护功能的大功率高增益垂直极化全向赋形天线.天线采用印刷偶极子作为辐射单元,通过4个单元俯仰组阵满足天线高增益要求.采用遗传算法优化阵元幅度和相位,实现天线俯仰波束赋形设计.通过功分器对均匀分布的4组赋形子阵列等幅同相馈电,实现天线方向图方位面全向覆盖.避雷针穿过天线印制板安装架安装于天线底座中心起雷...     

具有散射对消功能的赋形阵列天线优化

针对阵列天线的隐身问题,提出了一种基于对消式有源隐身的新方法。首先通过粒子群算法（PSO）对阵列天线进行优化综合,分别产生赋形主波束和与阵列天线结构项散射场等幅反相的对消波束,然后根据主波束与对消波束的相对大小将两组激励线性叠加,叠加后的激励能够使得阵列天线在产生赋形主波束的同时生成对消波束,以抵消阵列天线自身的散射。该方法为低RCS阵列天线的设计提供了一种新思路,数值计算结果表明了方法的可行性。     

一种基于遗传算法的波束设计方法

提出了基于遗传算法优化思想的波束设计方法,借助计算机对二十元阵进行波束优化设计。结果表明,使用该方法设计的波束与常规方法相比,获得了更低的旁瓣级,充分说明了方法的可行性和有效性,为多元任意阵的波束设计提供了有益参考。     

Design of non-uniform circular antenna arrays for side lobe reduction using the method of genetic algorithms

A design problem of non-uniform circular antenna arrays for maximal side lobe level reduction with the constraint of a fixed beam width is dealt with. This problem is modeled as a simple optimization problem. The method of genetic algorithms is used to determine an optimum a set of weights and antenna element separations that provide a radiation pattern with maximal side lobe level reduction with the constraint of a fixed beam width. The effectiveness of genetic algorithms for the design of non-uniform circular arrays is shown by means of experimental results. Experimental results reveal that design of non-uniform circular antenna arrays using the method of genetic algorithms provides a considerable side lobe level reduction with respect to the uniform case.     

稳健数字波束形成算法研究

目前,自适应数字波束形成算法已经在通信、雷达等科技领域中得到了广泛的应用。但是当阵列导引向量存在误差,或测向出现偏差时,常规波束形成算法性能会急剧下降。稳健的自适应波束形成算法,则可以较好地克服上述误差带来的性能下降。针对以上问题,提出了一种稳健的Capon波束形成算法,并对现有的一些稳健波束形成算法进行了分析、归纳和比较,最后通过仿真试验来验证各种算法的稳健性。     

智能天线自适应波束形成算法的研究

智能天线的自适应算法通过迭代运算获取用于波束形成的最优权值矢量时,是否具有较快的收敛速度和较小的稳态误差成为决定波束形成性能的主要因素。据此提出在传统的LMS算法中引入变步长和变换域的思想,采用改进的自：适应算法用于波束形成。MATLAB仿真结果表明,该算法具有较快的收敛速度和较小的稳态误差,波束形成的性能更优。     

智能天线的波束形成算法与实现

提出了一种基于遗传算法的波束形成方法。该方法具有很好的收敛性,与传统的LMS算法相比,遗传算法具有良好的全局搜索能力,对于复杂的搜索空间,能快速地找到最优解。利用FPGA进行空域滤波,通过DSP浮点运算,高效地实现权值估计,避免高位加法进位影响权值速度,使得智能天线波束形成算法的实现简便易行。     

基于OFDM系统的时-频域波束形成算法

智能天线与OFDM结合可以提高系统性能.文中首先介绍了OFDM-智能天线系统的两种算法:时域波束形成算法和频域波束形成算法.并在此基础上提出了一种新的时一频域波束形成算法,最后将该算法与前两种算法进行了仿真比较.仿真结果表明,文中提出的算法在多径丰富的环境中性能优于时域波束形成算法,与频域波束形成算法相比,该算法结构大...     

Evolutionary computation applied to the reconstruction of 3-D surface topography in the SEM

A genetic algorithm has been applied to the line profile reconstruction from the signals of the standard secondary electron (SE) and/or backscattered electron detectors in a scanning electron microscope. This method solves the topographical surface reconstruction problem as one of combinatorial optimization. To extend this optimization approach for three-dimensional (3-D) surface topography, this paper considers the use of a string coding where a 3-D surface topography is represented by a set of coordinates of vertices. We introduce the Delaunay triangulation, which attains the minimum roughness for any set of height data to capture the fundamental features of the surface being probed by an electron beam. With this coding, the strings are processed with a class of hybrid optimization algorithms that combine genetic algorithms and simulated annealing algorithms. Experimental results on SE images are presented.     

两种JT和SA下行波束成形联合优化方案

研究了两种基于不同准则下的JT和智能天线下行波束成形联合优化方案,首先给出了采用智能天线的TD-SCDMA下行链路模型,在此基础上给出了两种不同准则下的联合优化算法,然后推导出了权向量,最后就TD-SCDMA系统应用环境进行了仿真和分析,并对两种方案进行了比较分析。这两种方案不仅可以减少智能天线主波束内存在的多用户干扰,而且可以降低移动台的复杂度。     

基于矩阵优化理论的自适应数字波束形成算法研究

自适应数字波束形成作为天线技术和数字信号处理融合的产物,近年来成为跨领域的研究热点,并且广泛应用到新一代的相控阵雷达和移动通信中。文中提出一种基于矩阵流形理论的自适应波束形成算法。不同于传统的波束形成算法,该算法将波束形成问题转化为高维优化问题,并引入矩阵流形优化理论,在Stiefel流形上求解该问题。由于降低了求解问题的维度,限制了最优解的范围,该算法相比于传统的自适应波束形成算法,具有收敛速度快、运算量小、鲁棒性好的优点。