基于遗传算法的用于线阵差方向图优化.doc

基于遗传算法的用于线阵差方向图优化.doc基于遗传算法的用于线阵差方向图优化摘要:对于由单脉冲天线组成的线阵,在阵元级采用经典的泰勒加权获得和方向图的同时,使用遗传算法同时优化子阵结构及子阵加权,从而获得具有良好性能的差方向图。这种方法在大大的节省了硬件成本的同时,其获得的差方向图的性能明显优于只优化子阵加权获得的差方向图。本文给出的仿真结果证明了这种方法的有效性。关键词:差方向图;遗传算法;线阵中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)15-20000-00 icalgorithms YUFang,XIEHong (InstituteofInformationEngineering,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai200135,China) Abstract:Forthearrayformedbymonopolesantennas,whentheelementlevelobtainsthesumpatternsusingclassicTaylorweighting,weadoptGAandoptimizethestructureinsub-arraysandthesub-arrayweights,thereby,,andtheperformanceofthedifferencepatternissuperiortothatwhichobtainedonlybyoptimizingthesub-. Keywords:Differencepatterns;icalgorithms;Linearantennaarray 1前言单脉冲雷达天线必须产生和、差两种方向图,并且方向图具有低旁瓣、高方向性和窄波束宽度,以前使用2个(或3个)完全独立的信号馈线,但是随着数字方法的产生,可以通过共用几个馈线实现,但是这种方法在降低硬件成本的同时,也降低了一个或多个方向图的性能。对于一个由N个阵元组成的线阵,最常用的方法是在阵元级添加激励源{Ai}(i=1,2,...,N)获得和方向图,同时将该N个阵元划分成Q个子阵,在子阵的输出端加权wq(q=1,...,Q),以获得差方向图。天线可在和、差方向图间转换,方法简单,只需切换权值wq或者切换信号反馈通道(如图1所示)。通过一些方法使子阵级的加权值wq越来越接近给定的理想差方向图的加权值,或者直接优化方向图的某些特性,从而使权值wq最优化。遗传算法是一种高效、并行的随机全局搜索和优化方法,能够在搜索过程中自动获取和积累有关的搜索空间的信息,并自适应地控制搜索过程以求得最优解。遗传算法以既能扩大搜索域、又兼顾优化效率的突出优点在阵列处理及方向图分析与设计方面得到了广泛应用。将其应用到子阵划分和子阵加权的联合最优化中,能够大大的改善差方向图的性能。 2基于遗传算法的子阵结构及子阵加权的联合最优化 =2M是给定的,求和方向图的激励源关于线阵