基于粒子群优化算法的共形阵列天线图综合

随着阵列天线技术的发展,可与飞行器、导弹等载体共形的天线阵列得到了越来越广泛的应用.共形阵列天线为满足天线工作特性的同时,不破坏载体的外形结构和空气动力学特性.粒子群优化算法(PSO)是一种通过粒子之间的合作与竞争来实现复杂多维空间的最优区域搜索的优化算法.采用了一种改进的粒子群优化算法,通过增加变异算子,改善了PSO算法的全局搜索能力,对圆柱共形阵列天线的方向图进行了综合,其中采用了具有余弦分布的辐射单元,阵元设置在柱面上,其最大辐射方向为柱面法线方向,通过500次迭代得到不同半径及不同阵元数的优化结果,其中方向图的峰值副瓣电平低于-20dB,说明了PSO算法对解决此类问题的有效性.     

基于凸优化的宽带阵列方向图综合算法

针对宽带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.其中针对宽带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时任意阵列天线的宽带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宽带综合方向图.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.     

增加主瓣增益控制的阵列天线方向图综合遗传算法

阵列天线方向图综合是针对阵列天线方向图进行的相关研究中的一项基础性的研究内容。不同的应用场景中不仅需要设计形式不同的天线阵列,更需要阵列天线方向图并根据不同的性能参数指标要求进行分析优化,从而获得符合使用要求的阵列方向图。针对传统阵列天线方向图综合算法在方向图综合过程中未考虑主瓣增益约束的问题,提出了一种用于阵列天线方向图综合的改进遗传算法。在经典遗传算法的基础上设计了新的适应度函数以满足特殊情况下对主瓣增益进行约束的需求;并在算法计算过程中增加了精英保留策略,设计了随进化代数改变的交叉、变异概率。经仿真实验,结果表明所提算法能够在阵列天线方向图综合时在保证主瓣方向上的增益满足要求的同时可以获得相对低的副瓣电平水平。     

基于克隆选择算法的唯相位天线方向图综合算法

针对目前很少有将克隆选择算法应用到天线方向图综合领域的问题,研究了克隆选择优化算法在天线方向图综合问题中的应用,描述了仅对权值的相位进行编码的算法具体操作步骤,并在此基础上着重分析了相位编码的位数对优化结果的影响,分析结果表明,对权值相位进行四位编码也能得到比较理想的优化效果,使该算法的实用性得到了一定程度的验证.     

基于MOPSO算法的卫星共形阵列天线多波束形成

针对共形阵列天线多波束方向图综合问题,提出一种基于最大方向性系数方法得到初始非劣解的多目标粒子群算法,求解满足多个期望波束和低副瓣要求的Pareto最优解。算法首先采用多目标分解策略,由多个单波束最优解的加权线性组合得到近最优解的非劣解。然后结合该非劣解,基于粒子空间和目标空间同时约束的局部搜寻策略,使用多目标粒子群算法优化多个波束,并降低副瓣。仿真结果表明,该算法有效地实现了卫星共形阵列天线的多波束形成和低副瓣,且能快速得到Pareto最优解分布。     

遗传算法在阵列天线方向图综合中的应用

应用实数编码的遗传算法进行阵列天线方向图综合的优化设计.针对阵列天线方向图综合的特点,运用算法,通过优化单元电流幅度、阵元间距,对阵列天线方向图进行了综合优化,其中包括方向图的波瓣控制和零点生成,并同时压低旁瓣电平使其达到期望值.仿真结果表明,通过优化,天线阵的辐射特性获得很大的改善,在主瓣宽度满足要求的情况下,副瓣电平也可达到-33.6100dB.良好的仿真结果表明遗传算法在阵列天线方向图综合中的应用是有效的,有良好的应用前景.     

基于改进杂草入侵算法的阵元失效校正方法

针对天线损伤造成的阵元缺失问题,出现的旁瓣电平升高、主瓣展宽等性能恶化现象,提出一种通过改变计算适应度方法的改进杂草入侵优化算法.算法能够加快程序运行时间,提高算法效率.并利用改进的杂草入侵优化算法,针对-40dB的32单元阵列为例,随机缺失4阵元后进行优化,恢复原方向图副瓣水平.并且为验证算法在实际工程的应用性,针对16阵元天线采集实测数据进行校正优化.结果显示,上述算法能够有效地解决,阵列天线中天线单元失效后方向图恶化问题.     

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。     

基于功率倒置测向的自适应抗干扰方法

针对功率倒置算法形成零陷不深的问题,提出了利用功率倒置算法搜索成型后方向图中最深零陷点来向,估计干扰信号来向,继而主动改变阵列单元的权值使得天线方向图零点对准干扰来向,实现干扰抑制。仿真结果表明:该算法是可行的,并且能够达到更深的干扰抑制性能。     

一种改进的共形阵方向图综合方法

与传统阵列相比,共形阵安置更为灵活,应用更为广泛。然而,针对共形阵的方向图综合也更为复杂。传统的方向图综合方法对共形阵并不适用。通过在旁瓣区域施加虚拟干扰能够有效实现共形阵的方向图综合。如何通过迭代过程控制虚拟干扰功率的大小成为该方法的关键。现有的迭代方法一般存在收敛缓慢或计算复杂的问题。 本文基于线性约束最小方差准则,提出了一种改进的共形阵方向图综合方法。该方法适用于 任意阵型的方向图综合。仿真实验证明,该方法能加快收敛速度,并降低自适应波束形成器 对迭代系数的依赖性。