【摘要】：以機(jī)載機(jī)會陣?yán)走_(dá)為研究背景,針對機(jī)會陣的天線陣元在三維載體上共形分布、陣元的激勵、位置和指向等信息可控的特點(diǎn),本文對共形天線陣列的稀布優(yōu)化布陣問題開展研究。然而,由于陣列輻射方向圖是陣元位置的非線性函數(shù),稀布陣列的優(yōu)化布陣問題是一個多維非線性優(yōu)化問題,目前仍是一個難題。本文運(yùn)用粒子群、凸優(yōu)化、正交微擾等多種算法作為優(yōu)化工具,分別對稀布直線陣、稀布平面陣、稀布圓環(huán)陣、稀布圓錐陣和稀布圓柱陣等不同的稀布陣列進(jìn)行優(yōu)化布陣,具體研究內(nèi)容和成果如下:(1)建立了共形天線陣列的數(shù)學(xué)模型,給出了共形陣輻射方向圖的矩陣形式,并進(jìn)行極化方向圖分析;分析了天線陣列的優(yōu)化綜合現(xiàn)狀,研究了切比雪夫綜合法和粒子群優(yōu)化布陣算法,通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了算法的性能。(2)研究了低副瓣低交叉極化下的最優(yōu)方向性共形陣優(yōu)化布陣算法,針對共形陣列優(yōu)化布陣的強(qiáng)方向性系數(shù)、旁瓣抑制和交叉極化抑制這一多目標(biāo)模型,給出了一種基于多目標(biāo)粒子群與二階錐規(guī)劃的混合優(yōu)化算法。該算法將多目標(biāo)粒子群用于優(yōu)化陣元位置,對每一個固定天線陣列結(jié)構(gòu)引入二階錐規(guī)劃優(yōu)化陣元激勵,從而實(shí)現(xiàn)了稀布共形陣的最優(yōu)陣列布局。對有向稀布圓環(huán)陣和稀布圓錐陣的仿真結(jié)果表明,該算法相較于傳統(tǒng)的進(jìn)化算法能夠獲得更好的輻射方向圖性能。(3)研究了基于正交微擾的任意陣列優(yōu)化布陣方法。針對進(jìn)化算法在處理優(yōu)化布陣這一非線性優(yōu)化問題時的時間復(fù)雜度高、算法穩(wěn)定性差等問題,給出了一種高效的優(yōu)化布陣解析算法——正交微擾法。該算法將方向性函數(shù)表示為一組正交基的線性組合,利用期望方向圖與初始方向圖的距離不斷迭代更新陣元位置,仿真實(shí)例驗(yàn)證了算法的有效性和高效性。(4)研究了非均勻激勵下的正交微擾算法。給出了一種量化激勵下的正交微擾法,采用量化幅值激勵下的初始陣列布局作為迭代初始點(diǎn),在提高算法迭代速度的同時能夠更好地逼近期望方向圖。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了幾種不同優(yōu)化布陣的凸模型,將凸優(yōu)化算法與正交微擾算法結(jié)合,對有向稀布圓環(huán)陣和稀布圓柱陣實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)陣列布局。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN957.2

【參考文獻(xiàn)】

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2 袁飛;楊波;黃中瑞;;基于凸-改進(jìn)遺傳算法的圓陣列方向圖聯(lián)合優(yōu)化[J];火力與指揮控制;2015年01期

3 叢雯珊;陳輝;范偉時;;基于相同子陣的稀疏陣列方向圖綜合算法[J];空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報(bào);2014年06期

4 黃中瑞;劉春生;王s

本文編號：2783143