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.     

基于改进差分进化算法的天线阵列优化研究

针对具有阵元数目、孔径尺寸以及最小阵元间距约束,以抑制峰值旁瓣电平(PSLL),使非均匀阵列单元得到优化布局.优化过程中由于搜索空间较大,优化结果可能出现不可行解.为有效地解决以上两个问题,提出了一种改进的差分进化算法,采用实值编码,通过使用新的个体描述方式,减小了优化搜索空间;同时通过改造适应度函数,避免了变异交叉后出现不可行解.给出了改进算法的流程,通过仿真实例验证了算法的有效性和稳健性.仿真结果表明,改进方法在有最小阵元间距约束下以抑制峰值旁瓣电平为目的的非均匀阵列单元优化布局问题中有良好的应用前景.     

阵列天线方向图仿真系统设计与研究

针对阵列天线的布阵问题,设计了一种阵列天线仿真系统,实现了阵列天线设计的可视化操作.通过设置阵元数、波长、阵元间距等天线相关参数,系统能够实现直线、平面、圆形和圆柱四类阵列天线的仿真分析.针对四类阵列天线稀疏布阵问题,系统采用遗传算法,对稀疏阵列天线的方向图特性进行研究.通过系统的仿真,用户可以直观地观察阵列天线方向图...     

相干信号源时空二维谱估计的通用方法

针对经典二维谱估计算法中,出现的关于阵列阵元的损失和无法分辨相干信号源的问题,提出了一种有效利用信号的时间信息以及避免常用阵列模型中阵元损失的时空二维天线阵列,并为了解决相干信号失效的问题,采用时空二维阵列接收到的数据进行合理的排列,对得到的数据协方差进行处理,处理方法有很好的求解相干信号能力。文中以MUSIC和ES-PRIT算法为例,说明得到改进后的新算法有效性。大量实验证明改进后的算法具有很好的解相干能力和稳定性。     

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.     

最小冗余MIMO雷达阵列设计

阵列天线的优化设计对降低系统成本、提高系统性能起着关键的作用。最小冗余阵因其能用较少的物理阵元形成较大的阵列孔径而备受关注,但是其阵元位置往往只能通过穷举法搜索得到,而穷举法的运算复杂度很高,因此不利于实际应用。针对这一不足,根据组合设计理论中的循环差集的基本原理,提出了一种基于循环差集的最小冗余MIMO雷达阵列设计算法。该算法利用最少的物理阵元能够得到更大的阵列孔径,并且能解析地求出发射阵元和接收阵元的位置,适用于任意大阵元数情形的阵列优化。仿真结果表明,该算法是一种有效的最小冗余MIMO雷达阵列优化算法。     

基于改进粒子群算法的宽带测向阵列结构优化

通过对测向模糊性进行分析,提出了针对宽带信号无模糊测向的阵列结构设计方法。该方法基于改进粒子群优化算法,以测向无模糊及各阵元最小间距为条件,对各阵元位置进行优化设计,得到合适的阵列结构以提高阵列的测向性能。仿真实验证明,改进粒子群算法提高了搜索效率,通过本方法设计的测向阵列在测向带宽内能够得到较高的测向性能,而且最小阵元间距不受均匀线阵中阵元间距不大于半波长的约束。     

基于改进风驱动优化算法的稀疏阵列旁瓣抑制方法

针对阵列稀疏通常会引起波束方向图旁瓣电平抬高的问题,本文提出了一种基于改进风驱动优化算法和凸优化的稀疏阵列旁瓣抑制方法。该方法首先针对传统的风驱动优化（Wind driven optimization, WDO）算法缺少普遍适用的参数设置方案,提出了一种结合高斯分布的改进风驱动优化算法。将半圆阵方向图的峰值旁瓣电平作为目标函数,采用改进的WDO算法作为全局优化算法来优化阵元位置,同时采用凸优化算法作为局部优化算法来高效求解有效阵元的最优加权系数,确保了阵元位置和权值的理想匹配。仿真结果表明,在稀疏 阵列阵元数一定的情况下,算法可有效降低旁瓣水平,具有更好的全局寻优能力和更快的收敛速度,为稀疏阵列的旁瓣抑制提供了有效的优化设计方法。     

基于移位内插互质阵列高分辨DOA估计

针对互质阵列现有算法中可估计信源数少,自由度仍低的问题.提出一种新的虚拟域波达方向(DOA)估计算法.首先,对一般互质阵列改进形成移位互质阵列,通过差集数组形成虚拟阵列,增加了阵元个数,提高了阵列自由度;其次,通过虚拟阵元内插对虚拟域中缺失孔洞进行填充,形成连续虚拟阵列;最后,通过最小化原子范数的设计和内插虚拟阵列协方...     

改进狼群算法用于多约束稀布线阵综合

结合量子理论提出了一种改进狼群算法,并将其用于优化多约束稀布直线阵列综合问题。新算法通过量子位特殊编码方式、停滞检测与选择性变异极大地提高了全局优化能力。给出了改进狼群算法流程,并在给定阵列孔径和阵元数的条件下,实现了任意最小阵元间距约束下,抑制天线峰值旁瓣电平（PSLL）的稀布线阵综合仿真。通过解空间变换,有效避免了算法进行阵列综合时,狼群位置更新过程中出现不可行解问题,减少了判断步骤,提高了优化效率。通过典型实例的仿真对比,证实了该方法的有效性和稳健性,而且能获得比现有方法更低的PSLL和更高的优化效率。