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。     

基于遗传算法的阵列天线赋形波束综合

提出了一种改进的适应度函数确定方法,算法采用易操作的二进制编码。通过改变适应度函数中的待定参数,有效提高了搜索效率。采用遗传算法对基站天线的方向图赋形,其结果优于同种条件下用Woodward法得到的结果。结合工程实践,考察了本文遗传算法的解的稳定性。     

遗传算法在赋形波束阵列天线优化中的应用

本文对遗传算法应用于赋形波束阵列天线优化进行了研究,通过对算法的综合和改进,使赋形波束阵列天线在给定副瓣电平和波束覆盖的条件下,增益得到了明显改善,达到了优化的目的,证实了遗传算法应用于此类问题的可行性和有效性.     

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。     

基于遗传算法的基站天线波束赋形设计

天线阵列俯仰面方向图的赋形设计在整个基站天线设计过程中是一项关键的技术。考虑互耦以及反射板影响的实际天线阵列,选择阵列中每个天线单元的馈电幅度和相位作为优化变量,采用遗传优化算法对天线阵列垂直面方向图的下半空间零陷填充和上半空间副瓣抑制等指标进行优化,结果满足要求,具有较强的实用性。     

用遗传算法综合波束赋形基站天线

本文利用遗传算法对不等间距阵列天线进行优化,实现了一种赋形波束基站天线。天线模型用矩量法分析,并采用遗传算法综合天线方向图.在优化过程中通过合适的目标函数,保证了天线较好的频段特性,并压制干扰区副瓣、填充服务区零值、控制后瓣。优化后天线在整个工作频段上实际性能为:上副瓣小于－18.32dB,填充零点大于－14.71dB,前后比小于－26dB.与以前的方法相比,本文的结果更接近实际情况,并且该方法可应用于较复杂的天线.本文中的结果对工程和理论研究都有重要意义.     

一种阵列天线赋形波束综合方法

给出一种基于反离散傅里叶变换阵列天线赋形波束的综合算法,综合后的阵列天线波束形状与预给的波束形状吻合较好,从而达到设计要求。该方法具有计算速度快、计算量小、计算数值稳定性好的优点。是一种阵列天线波束赋形的实用方法。     

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.     

天线阵列的波束赋形仿真

仿真了基于均匀线阵和圆阵的波束赋形技术,波束赋形使用线性约束最小方差准则,仿真结果表明,波束赋形能使天线主波束对准期望用户,低增益旁瓣或零陷对准干扰信号,达到有效利用有用信号抑制干扰信号的目的。     

应用遗传算法进行阵列天线综合

该文采用了两种基于遗传算法的方法对线阵列天线进行了综合。仿真结果表明,这两种方法均能够逼近Chebyshev综合的结果。与Chebyshev法相比,具有灵活性强,不受天线工作频率限制等优点。其中第二种方法将遗传算法与Schelkunoff法结合起来,能够方便精确地在指定位置得到零点并满足其它的优化条件。     

基于粒子群算法的天线阵方向图优化

雷达阵列天线常涉及方向图综合,而天线阵综合常常是利用优化算法优化单元幅相及间距等参数的过程。粒子群算法具有理论简单、参数少和易于实现等特点,文中基于这一简单易行的优化算法,给出一种阵列天线赋形波束综合方法。通过优化阵列天线中各单元的馈电幅度和相位同时实现主瓣的赋形和副瓣电平的抑制,或通过仅相位加权实现主瓣波束赋形,得到优良的余割平方赋形。通过实例设计验证了粒子群算法优化天线阵方向图的有效性。     

基于遗传算法的非对称多波束反射阵天线设计

针对传统方法设计的多波束反射阵天线增益低、波束偏移大、要求波束对称等问题,通过引入全局优化算法中的遗传算法对反射阵相位分布进行优化,以完成非对称多波束反射阵天线设计。为验证其有效性,设计并制作了一副Ku频段,波束指向分别为θ1=25°,1=0°和θ2=15°,2=180°的非对称双波束反射阵天线。测试和仿真结果较吻合,天线在中心频点的增益为26.03dBi,效率达到28.04%,1dB增益带宽和3dB轴比带宽均能覆盖11.3~12.3GHz(8.3%),实测波束指向为θ1=24.3°,1=0°和θ2=15°,2=180°,波束偏移0.7°。结果表明遗传算法能有效完成非对称多波束反射阵天线设计。     

赋形波束共形天线口径综合与方向图分析

针对工程领域对共形阵列天线波束的要求日渐特殊,给出了一种赋形波束共形天线口径的综合方法,以及相应的数值计算和优化结果。在直线阵的基础上结合Woodward综合理论和切比雪夫综合理论,并把综合结果通过投影口径综合法运用到柱面共形阵。将幅度与相位的误差引入各个天线单元通道中,同时考虑到现有加工试验手段对误差的修正,突出了本方法对天线工程设计的指导意义。仿真结果表明,用该方法可以综合常用波束形状和较低副瓣的共形天线口径。     

VAE/MPM/GA Technique for DoA Estimation Using Optimized Antenna Arrays

Many algorithms have been proposed to estimate the direction of arrival for the targets, but through using a large number of snapshots. In real time applications such as automotive radar, this is unacceptable as it causes delay and heavy processing. Instead, if only a small number of snapshots or, optimally, a single snapshot is available for DoA estimation, it will be fast and efficient. Single snapshot algorithms have a drawback as they require a large number of antenna elements, which considered a limiting factor. In this paper, a single snapshot DoA estimation technique is introduced by using optimized antenna arrays. The proposed algorithm is based on utilization of virtual array extension, matrix pencil method, and the genetic algorithm. The use of virtual array extension greatly improves the MPM performance. Furthermore, it exhibits a high DoA estimation accuracy by using a reduced number of antenna elements. The genetic algorithm is employed to determine the minimum number of antenna elements, which are required to estimate the DoAs with minimal root mean square error.

     

基于Matlab和VC混合编程的三面互检程序设计

研究了光学平面绝对检验的干涉测量方法:三面互检法。该方法需要三个被测平面,两两组合测量,就能够得到被测平面在通过其中心两个垂直方向的线轮廓数据。根据Matlab和VC混合编程思想,设计了带界面的三面互检计算软件,能够对任何一台干涉仪所采集到的实验数据进行快速计算,并进行了实验验证,得到了所测干涉仪参考平晶的绝对面形,相对于Zygo软件计算误差为3%。     

用Matlab软件解首位数问题

介绍了首位数问题的背景。阐述了用Matlab软件计算首位数问题的方法。给出了求解首位数问题的算法、源程序、运行结果和图示,并分析了误差产生的原因。     

基于Matlab流水线A/D转换器行为级模型建模与仿真

为了研究流水线A／D转换器的结构与性能。提出了一种完全采用Matlab对流水线A／D转换器进行行为级建模和仿真的方法．在充分掌握流水线A／D转换器整体结构基础上，对其基本模块进行数学建模，并考虑误差失调等因素的影响．最后通过搭建测试平台,对一个8bit的流水线A／D转换器进行仿真，给出理想电路的性能指标和实际电路存在失调误差时的性能指标．     

基于Matlab和矩量法的Sierpinski分形天线仿真与分析

Sierpinski分形天线的结构具有自相似性,从而使其具有良好的多频性.文章基于Matlab和矩量法对张角为60°、分形阶为2的sierpinski蝴蝶结分形天线进行了仿真,计算并分析了输入电阻、输入阻抗、反射系数和增益等天线特性,分别从仿真和实测角度比较了该天线在张角不同的情况下的谐振频率分布,得到了谐振点频率会随着天线张角变化而变化的结论,为设计特定频率下工作的分形天线提供了可能.     

Time-Reversal Detection Using Antenna Arrays

The paper studies detection of a target buried in a rich scattering medium by time reversal. We use a multi-static configuration with receive and transmit arrays of antennas. In time reversal, the backscattered field is recorded, time reversed, and retransmitted (mathematically or physically) into the same scattering medium. We derive two array detectors: the time-reversal channel matched filter when the target channel response is known; and the time-reversal generalized-likelihood ratio test (TR-GLRT) when the target channel response is unknown. The noise added in the initial probing step to the time-reversal signal makes the analysis of the TR-GLRT detector non trivial. The paper derives closed form expressions for the signal-to-noise ratio gain provided by this detector over the corresponding conventional clutter subtraction energy detector in the two extreme conditions of weak and strong (electronic additive) noise and shows that time reversal provides, under weak noise, the optimal waveform shape to probe the environment. We analyze the impact of the array configuration on the detection performance. Finally, experiments with electromagnetic data collected in a multipath scattering laboratory environment confirm our analytical results. Under the realistic conditions tested, time reversal provides detection gains over conventional detection that range from 2 to 4.7 dB.