随机错位子阵阵列天线及其优化设计

针对大型的二维平面阵列天线,将随机布阵的概念应用于子阵布阵中,提出基于子阵的随机错位布阵方式,并采用二进制粒子群算法对随机错位子阵的错位方式进行了优化.仿真结果表明:采用随机错位子阵布阵方式,通过粒子群算法优化后,平面阵列天线可以在扫描范围内得到较低的旁瓣,避免了栅瓣的出现.     

基于改进粒子群算法的共形阵列天线综合

共形阵列天线的赋形方向图综合涉及大量的运算,成为现在研究的一大难点,目前对共形阵方向图综合的研究比较少,且所用算法存在理论复杂、耗时长的缺点。文中运用改进粒子群算法对圆环阵、圆柱阵方向图的综合进行了研究,仿真结果表明,改进粒子群算法能够较快地形成期望方向图,证明了该方法的有效性和实用性。     

改进粒子群算法综合有间距约束的稀布阵列

提出了一种基于改进粒子群算法的稀布阵综合新方法,用于优化设计有最小阵元间距约束的稀布阵.该方法通过改造适应度函数,有效避免了粒子更新时出现不可行解,通过个体描述方式可使搜索空间减小.在给定阵列孔径和阵元数的条件下,高效地实现了任意最小阵元间距约束下抑制分布式线阵峰值旁瓣电平的阵列综合.文中给出了改进粒子群算法的流程,通过仿真实验证实了该方法的有效性和稳健性,并得到了比文献[2-3]更好的数值结果.     

幅值比约束下稀布阵的旁瓣抑制混合算法

针对非均匀稀布圆环阵的旁瓣抑制问题提出了一种基于粒子群算法和二阶锥规划算法的混合算法。该混合算法结合两种算法的优势,将粒子群算法作为全局搜索器进行阵元位置的优化,二阶锥规划算法作为局部搜索器进行阵元权值的优化,能够获取较低的峰值旁瓣电平。该算法同时引入相邻阵元最小间距的约束,优化了算法的搜索空间,提高了寻优效率。最后,考虑到阵列天线系统的可实现性,给出了动态幅值比约束下的混合算法。与粒子群算法和参考文献方法的对比实验结果表明:本文算法可进一步降低稀布圆环阵的旁瓣电平,仿真数据验证了算法的有效性和天线系统的可实现性。     

共形阵低副瓣方向图综合性能分析

针对粒子群优化算法在方向图综合中如何评价其性能的问题,通过定义有效性和稳定性两个性能指标,从统计角度对粒子群算法在共形阵低副瓣方向图综合中的性能进行了评价.仿真结果表明所定义的性能指标可以有效评价算法综合方向图的性能,具有较强的实际应用指导意义.     

粒子群优化算法用于阵列天线方向图综合设计

粒子群优化算法是基于一群粒子的智能运动而产生的一类随机进化算法,其优点是算法非常利于理解和应用.本文介绍了粒子群算法的原理和流程,研究了如何将这种方法运用于天线阵的方向图综合上,给出了PSO算法在综合阵列方向图的应用实例,表明粒子群算法在天线阵列综合中具有广泛的应用前景.     

基于粒子群算法的宽带真延时方向图栅瓣抑制方法

针对阵元间距大于信号波长引起阵列方向图出现栅瓣的问题,该文提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的宽带真延时方向图栅瓣抑制方法。该方法首先定义了基于宽带真延时的阵列能量方向图,其次构造了以阵列能量方向图的最高副瓣电平作为适应度函数,最后利用粒子群优化算法优化阵元分布来实现对阵列方向图栅瓣的进一步抑制。仿真结果表明：相比于单独使用粒子群算法和单独使用宽带真延时方法,该方法对方向图栅瓣的抑制性能更加有效,在此基础上,该文还研究了阵元个数、平均阵元间距、信号时宽和信号中心频率等因素对方法抑制栅瓣性能的影响。     

基于PSO-MUSIC算法的分布式目标DOA估计

提出了一种基于粒子群优化算法（PSO）和多重信号分类（MUSIC）算法的分布式目标波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计方法。在空间欠采样情况下,该方法首先利用粒子群优化算法优化阵列阵元间距,得到阵列天线方向图高旁瓣电平最小情况下的阵元间距,阵列阵元间距决定了阵列流形,然后在该阵列流形下构造分布式目标信号模型,最后结合分布式目标导向矢量和MUSIC算法获得空间欠采样情况下分布式目标中心DOA的准确估计。仿真结果表明了该方法的有效性。     

自适应遗传粒子群混合算法用于基站天线综合

常规方向图综合算法由于没有考虑天线本身特性、阵元互耦及周围电磁环境影响,理论综合结果与实际情况相差较大.为了解决这个问题,在有源方向图理论基础上,结合遗传算法和粒子群算法的优势,得到了一种改进算法——自适应遗传粒子群混合算法(Hybrid Adaptive Genetic Particle Swarm Optimization,HAGPSO).利用优化的权值对LTE基站天线波束赋形,仿真情况与综合结果一致.     

基于改进粒子群算法的稀布阵列优化设计

针对稀布线阵的阵元位置优化问题,提出了一种基于改进的自适应粒子群算法的稀布阵综合新方法。该方法首先采用自适应策略,根据粒子的适应度值自适应地调整其惯性权重和学习因子,提高了种群的寻优能力;然后对粒子群算法的速度更新公式进行了修正,保证了速度的有效更新;在算法停滞时,通过引入交叉策略进一步加快了算法的收敛速度。该方法高效地实现了多约束稀布线阵的综合,获得了更低的峰值旁瓣电平,数值仿真验证了算法的有效性。     

基于混沌自适应变异粒子群优化的解相干算法

针对相干信源波达方向估计的需要,结合粒子群优化算法,论文提出了一种基于混沌自适应变异粒子群优化的广义极大似然算法(CAMPSOGML),算法对阵列的几何结构没有任何约束,分辨的信源数可大于阵元数,算法把混沌初始化和自适应变异策略引进粒子群算法中,有效地提高了收敛速度,克服了粒子群算法容易陷入局部最优值的缺点。计算机仿真表明：与基于实数遗传算法和粒子群算法的广义极大似然估计方法相比,CAMPSOGML算法在收敛速度和估计精度上都有优势,是一种新颖的有效的解相干算法。     

智能天线中基于粒子群算法的二维DOA估计

简要介绍了智能天线应用于无线通信系统中的特点、优势以及智能天线的一些相关基础知识,并建立了均匀圆阵下的信号模型。较为详细地分析了智能天线中关于二维DOA估计的MUSIC算法。为了有效解决MUSIC算法巨大计算量的问题,引入了优化计算领域的研究热点一粒子群算法对其进行改进,进行了算法仿真。仿真结果表明,通过运用群智能搜索,基于粒子群算法的二维DOA估计能有效降低MUSIC算法的计算量,同时具备较好的估计精度。     

采用FFT-PSO策略的多约束稀疏阵天线方向图综合

采用稀疏布阵的相控阵测控天线,阵元等幅激励时的阵列峰值副瓣电平无法满足指标要求.在考虑天线增益、半功率波束宽度等指标约束时设计了合适的适应度函数,并基于粒子群算法(PSO)对阵元激励幅度进行优化以降低天线副瓣电平.同时,分析了等间距栅格平面阵列天线方向图与离散傅里叶变换的关系,采用快速傅里叶变换(FFT)降低了阵列方向图计算复杂度.仿真结果表明,该方法可有效降低峰值副瓣电平和计算复杂度.     

遗传二进制多粒子群优化算法及其在子阵STAP中的应用

抑制杂波和干扰的子阵空时自适应处理的性能会受子阵方向图栅瓣的影响而严重下降,非均匀子阵划分和子阵权值设计可有效抑制天线方向图的栅瓣,消除STAP性能曲线上的栅凹口.由于子阵划分和子阵权值分别对应于整数和实数变量,使得该问题为一种特殊的混合优化问题.针对该特殊问题本文提出了一种新的遗传二进制多粒子群优化算法-GBMPSO.该算法不仅可处理二进制编码粒子,而且采取了多粒子群共同进化且在同一种群内部进行交叉和变异的机制,有效避免了算法早熟.针对四种典型测试函数的仿真实验表明,GBMPSO算法与二进制PSO算法和遗传算法相比在收敛速度和算法精度上均有明显的优势.最后,给出了该算法在子阵STAP中应用的实例.     

采用近邻粒子群算法设计非规则曲面微带共形阵

采用近邻粒子群算法设计了一个安装于非规则曲面上的微带共形阵。通过测量安装于非规则曲面上的天线单元的方法，将载体对共形阵的影响计入天线设计中。采用近邻粒子群算法对单元进行了优化，根据优化结果制作了微带共形阵，给出了非规则微带共形阵的驻波曲线和远场方向图。实验结果表明，近邻粒子群算法能够有效地对复杂曲面上安装的共形阵进行设计。     

基于粒子群优化的宽带同心圆环阵型优化方法

同心圆环传声器阵列广泛应用于声成像阵列系统,能有效地抑制干扰并确定声源位置。在限定阵元数量、阵列最大孔径和最小阵元间距等条件下,提出了一种利用粒子群算法设计宽带低旁瓣同心圆环传声器阵列的方法。该方法通过构造一个反映宽带信号在扫描区域内旁瓣水平的适应度函数,以圆环半径和阵元偏转角作为联合优化参数,基于粒子群优化算法实现了阵型的快速优化求解。仿真实验表明,该方法获得的优化阵型在扫描范围内的整体旁瓣水平低于以最高旁瓣级为适应度函数得到的最优阵型,也低于仅优化圆环半径获得的最优阵型,这说明了该优化方法的可行性和有效性。     

基于莱维飞行的乌鸦搜索算法

乌鸦搜索算法(Crow search algorithm)是一种以乌鸦觅食为基础理论的新兴群智能算法,是将乌鸦搜索食物的过程按概率来确定是执行跟随领导者策略还是随机搜索策略进行迭代寻优.为提高算法的精度,降低搜索盲目性,提出了一种基于莱维飞行的乌鸦搜索算法,称为LCSA.将没有领导者的情况下,乌鸦个体执行莱维飞行来取代随机搜索,有效地降低了算法在没有领导者情况下搜索的盲目性.并将LCSA应用去求解3个复杂工程设计优化问题,并与其它算法的求解结果进行对比.实验结果表明LSCA在求解复杂约束优化问题上具备一定的优势,求解结果较为理想.     

低峰值旁瓣电平稀布阵综合算法研究

针对稀布阵具有较高峰值旁瓣电平(PSLL)的问题,从阵元对称与否、阵元数奇偶及天线阵列有无栅瓣这三个角度分析、对比了粒子群算法和三种遗传算法进行稀布阵综合的优缺点,并进一步分析了阵元数目、阵列孔径和最小阵元间距对稀布阵PSLL的影响。为进一步降低PSLL,提出在适应度函数中加改进海明窗的方式进行稀布阵阵元位置优化,通过仿真验证了方法的正确性和适用性。     

七元空间声阵应用时延估计定位的研究

弹丸在出膛和空中飞行时处于超声速运动状态.根据声学原理,可以利用超声速运动物体产生的激波来对其进行空间定位和跟踪.针对五元空间声阵存在定位精度较差等问题,提出了一种七元空间声阵探测的模型,以及利用被动声时延估计原理进行推导的定位算法.结合了七元空间声阵和五元空间声阵推导出的定位算法,分别利用同一组理想定点代入定位算法进...     

基于停滞检测粒子群算法的阵列天线方向图综合

在线性递减权重粒子群算法的基础上提出了一种改进的粒子群优化算法.新算法采用了合适的邻域结构,通过停滞检测以及对全局最佳粒子的微扰改善了算法的优化速度和收敛特性.仿真结果表明:将此算法应用于天线方向图综合中,在多零点和低旁瓣约束情况下可以取得良好的优化效果.