阵列天线方向图综合算法研究

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1、西北工业大学硕士学位论文阵列天线方向图综合算法研究姓名：刘燕申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：郭陈江20070301西北1=业大学硕士学位论文摘要随着高速计算机技术的发展，智能优化算法因其鲁棒性强、适合多目标，且对目标函数无可微性要求等特点，在天线设计领域得到了越来越广泛的应用。本文主要研究分析了两种智能优化方法一遗传算法和粒子群算法，以及这两种算法在阵列天线方向图综合中的应用。遗传算法是一种模拟自然界生物进化规律的迭代算法，通过选择、复制、交叉和变异等算子进行进化操作，逐步靠近最优解。本文对遗传算法的原理和特点进行了详细的阐述，使用一种改进

2、的十进制编码的遗传算法对阵列天线的激励电流幅度和相位进行优化，实现了阵列天线的旁瓣电平控制和主瓣形状控制。基于该改进的遗传算法，使用唯相位方法设计方向图可重构天线，得到了具有两种方向图形状的方向图可重构天线。粒子群算法是新提出的一种简单易用且有高性能的优化算法，与遗传算法相比，粒子群算法理论简单易懂、参数少、源程序设计更加简单，但进化后期容易陷入局部最优，针对此缺点本文研究分析了几种改进方法。最后使用一种带变异算子的改进的粒子群算法进行方向图综合设计，对阵列天线实现了旁瓣电平控制、主瓣形状设计和在指定位置形成深零点和凹口。关键词：遗传算法，粒子群算法，可重构

3、天线，方向图综合，凹口西北T业大学硕十学位论文AbstractWiththedevelopmentofhigh-spaedcompmertechnology,intelligentoptimizationalgorithmsarewidelyusedintheareaofantennadesign，becauseofitsrobust，fitformud-objectandwithoutrequiringfordifferentiability．Therearetwointelligentoptimizationalgorithmsarediscussedi

4、nthisthesis--GeneticAlgorithm(GA)andParticleSwarmOptimizationAlgorithmO'so)，andtheapplicationsofthesealgorithmsinsynthesisantenna．GeneticAlgorithm(GA)isarandomsearchmethodbasedonthebiologicalevolution．Thebestsolutionisobtainedthoughselecting，rep!icating，crossingandmutating．11地theor

5、yandcharacteristicofGAispresented．Theelement'scurrentamplitudeandphaseoflmeararrayantennaareopt'unizp．atoreducethemaximumsidelevelandcontrolthebeamshape，withanimprovedreal-codeGeneticAlgorithm．T11isimprovedGeneticAlgorithmisalsousedtodesignpatternreconfigurableantenna,simulationres

6、ultsaboutapatternreeonfigurablearrayantenrmwhichhastwoswitchablestatesaregiventoindicatethatthemethoddiscussedinthispaperisefficiencytodesignpatternreconfigurableantenna．ParticleSwarmOptimizationAlgorithm(Pso)isanewintelligentoptimizationalgorithm,comparedwithGA，PSOhassimplerprinci

7、ple,fewerparameters,fasterconvergence，andmorestablerobust．SeveralimprovedPS0arediscussedtoreformtheshortageoftraditionalPS0．AnimprovedPS0withmutationisusedtoreducethemaximumsidelevel，con仃olpatternsynthesisofmlt朗1Ila，formdeepzerosandnotchesindemandedpositions．Keywords：GeneticAlgorit

8、hm(OA)，ParticleSwarmOptimi