一种基于多种群遗传算法的唯相加权阵列波束展宽技术

传统的阵列波束展宽技术需要对阵元施加复加权操作,实现起来相对复杂。提出了一种基于多种群遗传算法(Multiple Population Genetic Algorithm,MPGA)的唯相加权阵列波束展宽技术,并针对均匀直线阵列和扇形圆环阵列,结合其数学模型,分别设计出适配的适应度函数,通过MPGA对阵元内各个阵元的附加相位进行优化,经仿真实现了阵列波束展宽。结果表明,该方法可以在考虑天线阵列的副瓣电平及天线效率的同时,设计实现更宽的阵列波束,且收敛速度较快、稳健性较好,充分显示了MPGA在天线阵列设计中较好的应用前景。

相控阵天线波束形成联合优化算法

针对复杂波束形成时算法收敛速度慢,容易陷入局部最优的问题,提出一种新的联合优化算法。算法立足于天线方向图与阵元电流的傅里叶变换关系,对于目标波束方向图,利用傅里叶逆变换,得到阵列天线各单元的加权值,然后将得到的幅度和相位值作为遗传算法的初始值,在仅相位加权的约束下,最终生成带宽零陷的波束方向图。为防止遗传算法陷入局部最优,将混沌映射的思想引入:用混沌映射来生成初始种群,同时在变异过程中引入混沌扰动,借助Sinusoidal混沌映射的遍历性和随机性在增加初始种群多样性的同时增强算法跳出局部最优的能力。仿真结果显示本文算法能够生成带宽零陷的复杂波束方向图,且不易陷入局部最优值。