一种改进的基于粒子群的三维片上网络优化布局算法

提出了一种改进的基于粒子群算法的优化布局算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)来替换原有的基于模拟退火(Simulated Annealing,SA)算法的优化布局算法,使其更加适用于大型三维片上网络的仿真。通过比较这两种算法的基本思想,给出了这两种算法的实现步骤并详细介绍了IPSO算法的改进思路。最后利用一款现有的三维片上网络仿真器进行了仿真验证。结果表明,提出的IPSO算法比原来的SA算法更适用于大型三维片上网络的仿真。     

一种被动式毫米波干涉成像相位校准方法的应用及仿真

被动式毫米波孔径合成辐射计是采用稀疏的天线阵来进行干涉成像。成像中可视度的相位误差对成像质量影响很大。给出了影响可视度误差因素的分析,并对整个校准系统进行了结构建模,同时介绍了一种对可视度相位进行实时校准的方法--冗余基线校准法(Redundant SpacingCalibration,简称RSC),仿真了两种天线布局下的校准效果,证明了冗余基线校准方法对被动式毫米波干涉成像中相位误差校准的有效性。     

GPS接收机抗干扰自适应阵性能仿真研究

自适应天线技术是提高GPS接收机抗干扰能力的一种重要措施。为了指导自适应天线系统的优化工程设计,以及把握系统的特性和设计中的关键要素,按照工程设计中自适应算法的实际实现方式对自适应天线系统进行了数值仿真研究。采用自适应算法进行仿真,验证了算法实现方案的可行性,并检验了系统的抗干扰效果。在不同的干扰条件下,通过仿真计算得到了直线阵和平面圆阵的稳态权值,进而得出阵列的稳态方向图。比较了直线阵和圆阵的特点,并给出了实际应用中设计天线阵列的一般方法。     

基于PSO的E型双频天线自适应优化设计

研究天线性能优化问题,为了满足多个无线通信系统实现多系统收发共用,天线需在宽频带及不同频段下工作.为了得到优化的谐振频率和宽带,通过在矩形微带线上开两条对称的槽得到E型贴片天线,实现天线的双频功能,利用电磁仿真软件IE3D建立天线模型,通过IE3D对天线的性能进行仿真和分析,同时使用粒子群优化算法对其关键性参数进行了自适应优化,得出天线的具体尺寸.仿真结果表明,天线-10dB阻抗带宽分别为125 MHz(2400-2525MHz)和275MHz(5575-5850MHz),能够满足WLAN(2400-2484 MHz/5725-5825 MHz)的通信需求.优化的天线结构简单,具有很好的双频特性,在工作带宽内有很好的全向辐射特性.     

基于遗传算法的不同形状物体布局求解研究

通过对不同形状物体布局特点的分析,依据遗传算法的基本思想,选择通过对不同形状物体布局特点的分析,根据遗传算法的基本思想,选择合适的编码方法、遗传算子和适应性度函数,提出一种基于遗传算法的不同形状物体布局求解算法.该算法可实现对不同形状物体进行布局求解.计算机仿真实验表明,该算法具有收敛速度快,能够在较短时间内获得较佳的布局方案.     

毫米波多波束介质透镜天线设计

研究优化天线设计问题,针对被动毫米波成像的需求,要求天线对目标实时扫描成像.传统结构的渐变缝隙天线性能和扫描成像数据率低,效果差.为解决上述问题,提出一种新结构,采用褶皱边缘和缝隙加偶极子的新型渐变缝隙天线作为透镜天线的馈源,以斜角微带-槽线过渡结构对渐变缝隙天线馈电,并利用三维电磁场仿真软件仿真设计了具体尺寸参数,并测试了相关结果.优化仿真得到了阵列馈源介质透镜多波束天线设计的关键参数和辐射方向图.最后进行仿真,结果表明,所设计的天线能很好的满足被动毫米波成像系统的需求.     

Ad Hoc网络中基于方向性天线的分布式拓扑控制算法

提出了一种基于方向性天线的分布式拓扑控制算法,可以同时通过调整网络中各节点的发射功率和改变节点天线的方向来对网络的拓扑进行控制,每个节点逐渐增大它的发射功率直到该节点在其方向性天线的每个扇区内找到足够数量的邻节点为止.在这种基于方向性天线的分布式拓扑控制算法的基础上又使用了两种不同的拓扑平面化优化算法,进一步删除了拓扑图中多余的交织边,使得网络最终的结构为一幅平坦图.由于每个节点使用了较低的发射功率以及算法形成的网络拓扑图中的平均节点度数较小,从而提高了整个网络的使用寿命,减少了节点间的干扰.仿真结果充分说明了算法的有效性.     

基于混沌粒子群算法的阵列天线容差分析

研究阵列天线性能优化设计,针对阵列天线幅相误差对天线性能的影响,传统的阵列天线容差分析采用统计理论方法,前提需要假设幅相误差服从某种概率分布,导致不同分布的幅相误差对应不同的结论形式,并且公式推导过程复杂.为了在建立阵列天线最坏情况容差分析的数学模型,提出了一种混沌粒子群算法简单实用的阵列天线最坏情况容差分析方法.通过在粒子群算法中利用混沌技术优化初始种群,并对位置更新时引入混沌扰动项和位置更新后进行边界约束,进行仿真,提高了粒子群算法的全局搜索能力.结果验证了算法在最坏情况分析时,可以得到在准确性和稳定性方面的优化结果.     

曲线运动SAR成像算法研究

研究合成孔径雷达曲线运动时的优化成像质量问题。提出了一种结合了惯导加速度参数和根据回波数据两种运动补偿曲线运动合成孔径雷达成像算法,提高了成像质量。首先研究了合成孔径雷达曲线运动时的目标模型,分析了惯性导航系统的原理,并以频谱分析的子孔径成像为基础,加入运动补偿等辅助处理。进行仿真,根据一组仿真参数和曲线轨迹生成仿真回波数据,证明仿真成像算法的有效性。系统运算简单,可为曲线运动时的合成孔径雷达实时信号处理系统系统设计提供依据。     

绕环天线的干涉ISAR测高算法

提出了两副雷达天线在平面内绕环时的干涉逆合成孔径雷达(Inverse synthetic aperture radar, ISAR)成像算法.现有的干涉ISAR成像研究通常忽略了天线几何位置对成像影响,将天线设置为仅在高度上有差别的两副垂直天线.针对这一情况,本文推导了当两副雷达天线不垂直时、特别是在平面内圆周绕环时的干涉ISAR测高算法.研究结果表明,干涉ISAR高程测量不仅与基线长度有关,还与散射点横距坐标有关,于是需要对散射点横距进行估计.仿真结果验证了在此情况下干涉ISAR测高公式的正确性,并进一步分析了天线基线与有效基线之间夹角的变化对测高精度的影响.经统计,目标高度平均测量误差低于3%,几乎达到原两副天线垂直时的测高精度.     

基于自由像片重叠区域的算法研究

提出了一种确定图片重叠区域的通用算法。首先将两幅图片重叠部分的顶点存入一个交点数组,然后再分别将两幅图像的顶点与交点数组中的点进行比较,若交点数组中的点完全是其中一幅图的顶点,则该图即为重叠区域;否则,必须按照一定的算法来确定重叠区域。实验结果表明,该算法在易于编程实现的同时,也能很好地确定出影像间的重叠区域,并且适合确定多张影像的重叠区域。     

一种改进的A-W细化算法

针对一般细化算法在进行图像细化时会出现细化不彻底、过度腐蚀等问题,提出一种改进的A-W细化算法。改进算法采用高斯平滑滤波器对原始图像进行平滑,在A-W细化算法的20种细化模板基础上,增加3组细化模板进行第1次细化,并设计4种新的细化模板进行第2次细化。实验结果证明,改进算法能较好保持曲线的连通性,保留主线的细节特征,细化后的图像光滑无毛刺。     

汉字笔段形成规律及其提取方法

该文从点阵图像行(列)连通像素段出发，研究汉字图像的笔段构成，发现汉字点阵图像仅由阶梯型笔段和平行长笔段两种类型的笔段构成，并归纳出阶梯型笔段和平行长笔段的形成规律．以笔段形成规律为基础提出了汉字笔段的提取方法，该方法将像素级汉字图像转变为以笔段为单位的图像，有利于汉字识别、汉字细化及汉字字体的自动生成．最后该文给出了印刷体和手写体汉字笔段提取的实验结果．     

Design of planar concentric circular antenna arrays with reduced side lobe level using symbiotic organisms search

This paper investigates the design of concentric circular antenna arrays (CCAAs) with optimum side lobe level reduction using the Symbiotic Organisms Search (SOS) algorithm. Both thinned and full CCAAs are considered. SOS represents a rather new evolutionary algorithm for antenna array optimization. SOS is inspired by the symbiotic interaction strategies between different organisms in an ecosystem. SOS uses simple expressions to model the three common types of symbiotic relationships: mutualism, commensalism, and parasitism. These expressions are used to find the global minimum of the fitness function. Unlike other methods, SOS is free of tuning parameters, which makes it an attractive optimization method. The results obtained using SOS are compared to those obtained using several optimization methods, like Biogeography-Based Optimization (BBO), Teaching-Learning-Based Optimization (TLBO), and Evolutionary Programming (EP). It is shown that the SOS is a robust straightforward evolutionary algorithm that competes with other known methods.

     

一类广函数--纵横矩阵加工广函数

提出具有某些相同算法特征的广函数的概念,并且具体讨论了纵横矩阵加工广算法这一类广算法的定义和定理,直接推导出这类广算法的串行、倍增并行、纵横并行、多维并行等各种不同的算法.进一步以Bitonic排序问题和包括一阶递推方程在内的一类一阶递推方程的求解这两种十分不同的问题为例,把它们化成为纵横矩阵加工广函数,就可以自然地得到各自的不同的各种并行算法.并以（m,N）选择问题为例说明,一旦发现它是纵横矩阵加工广函数,就容易得到该问题的常数效率新算法,而不是并行台数增大时,效率趋向于0.     

基于遗传算法的低副瓣阵列天线综合

为得到更低副瓣的方向图,建立16单元线天线阵和32×32单元面天线阵遗传算法模型,并对这两类阵列天线方向图进行综合。将综合仿真结果与Chebyshev、Taylor两种传统综合方法进行比较。比较结果表明,遗传算法优化方向图的第1副瓣电平可达-40dB,且优化效率比传统方法高很多。为遗传算法在阵列天线方向图综合中的应用提供了技术支持。     

Design of aperiodic planar arrays for isoflux radiation in GEO satellites by applying evolutionary optimization

The design of an aperiodic planar array is presented in this research. This design of aperiodic arrays considers the reduction of the side lobe level and the isoflux radiation requirements for GEO (Geostationary Earth Orbit) satellite applications. In this way, it is considered four different optimization cases. The first two cases are optimizations of amplitude and phase excitations for the antenna elements in a uniform antenna array and the last two cases are optimizations of positions of the antenna elements and certain number of levels of amplitude excitation in an aperiodic array. In this case, it is proposed a simple new approach combining the main idea of both thinned theory and random arrays approaches. For this optimization problem, the well-known method of Genetic Algorithms (GA) is utilized. The obtained results show the proper performance of the array factor to provide the isoflux radiation and low side lobe level. Depending on the performance requirements, the design of the aperiodic array could lead the satellite hardware to be reduced significantly even more that results presented previously in the literature.     

大型直线稀疏阵列的迭代FFT算法优化

提出了一种基于迭代FFT算法的大型直线稀疏阵列(可放置阵元的栅格数为1 000)的旁瓣电平优化方法,并给出了详细的优化步骤。在给定的旁瓣约束条件下,利用阵列因子与阵元激励之间存在的傅里叶变换关系,对不同的初始随机阵元激励分别进行迭代循环来降低稀疏阵列的旁瓣电平。在迭代过程中,根据稀疏率将阵元激励按幅度大小置1置0来完成阵列稀疏。仿真实验证明了该方法的高效性和稳健性。     

特征选择在电子鼻系统阵列优化中的应用

阵列优化是优化电子鼻系统性能的重要方法之一,其通过特征选择来确定阵列中合适的传感器数目和种类,进而优化传感器阵列。特征选择一般有搜索性和非搜索性两类方法。实验采用广义顺序前进算法、标准遗传算法、模拟退火算法和随机搜索算法4种搜索性特征选择算法,实现了可燃性液体检测实验中的阵列优化。比较了这4种算法的搜索策略,同时,还对搜索性特征选择算法中常用的5种类别可分性准则进行了比较。结果表明:广义顺序前进算法在本实验条件下具有较优的搜索效率;而基于类内类间距离的准则J3更能准确反映特征集的类别可分离性。     

大幅图像的分块细化加速算法

文章在分析大规模二值图像特点和细化算法基本原理的基础上,提出一种分块细化大幅图像的算法。该算法首先将大幅图像分割成若干子块,然后分别对各子块进行细化,最后将子块细化的结果拼接成原图的骨架。算法有效地解决了大幅图像细化处理的时空矛盾,提高了大幅图像的细化速度。