基于混合整数有向差分进化算法的平面麦克风阵列几何优化

针对多约束条件下阵列优化过程中运算复杂和波束指向固定的问题,提出一种基于混合整数有向差分进化(mixed integer directed differential evolution, MIDDE)算法的综合方法。首先,通过几何变换减少优化目标数量,缩小寻优空间,降低运算复杂度;其次,对差分进化(differential evolution, DE)算法的变异过程引入随机选择与排序策略,提高搜索速度与精度,并改进边界约束处理方式,提高边界搜索能力。最后,用MIDDE算法优化基于正则化稳健超指向波束形成器的目标函数。仿真结果表明,在白噪声增益(white noise gain,WNG)受约束的情况下,优化阵列可在宽波束指向角范围内获得较高的方向性因子(directivity factor,DF),且显著高于相同阵元数的规则阵列,该方法可有效提高阵列性能。