平面陣列方向圖優(yōu)化的改進(jìn)PSO算法
本文關(guān)鍵詞: 有源相控陣 平面陣列 副瓣干擾 方向圖優(yōu)化 粒子群優(yōu)化算法 出處:《電子與信息學(xué)報(bào)》2017年10期 論文類型:期刊論文
【摘要】:粒子群優(yōu)化算法(PSO)是合成天線陣列預(yù)期方向圖的有效手段。但對(duì)于某些大型平面陣列方向圖復(fù)雜的非線性優(yōu)化問題,該算法收斂速度慢且最優(yōu)粒子易陷入局部最優(yōu)解,因而使得算法失效。針對(duì)這一問題,該文提出一種改進(jìn)PSO算法來提高傳統(tǒng)PSO算法的收斂特性。該算法在初始化最優(yōu)粒子時(shí)采用解析初值而不是隨機(jī)初值。對(duì)于給定的預(yù)期方向圖,通過矩陣運(yùn)算解析對(duì)應(yīng)該方向圖的陣元權(quán)系數(shù)。之后將這些權(quán)系數(shù)指定為任意一個(gè)粒子的解析初值,而種群的其他粒子仍然賦隨機(jī)初值,之后再銜接標(biāo)準(zhǔn)PSO算法的尋優(yōu)迭代過程。這種初始化方法使得種群粒子在尋優(yōu)搜索過程開始之前,即可得到最優(yōu)粒子初值的有效估計(jì)。仿真結(jié)果表明,相對(duì)于全部粒子賦隨機(jī)初值的標(biāo)準(zhǔn)算法而言,這種改進(jìn)算法收斂速度更快,適應(yīng)度值收斂得更深,因而有效提高了算法的收斂特性,從而能夠得到滿足預(yù)期方向圖指標(biāo)要求的優(yōu)化結(jié)果。
[Abstract]:Particle Swarm Optimization (PSO) is an effective method for synthesizing the expected pattern of antenna arrays, but for some complex nonlinear optimization problems of large planar arrays. The algorithm is slow to converge and the optimal particle is easily trapped in the local optimal solution, which makes the algorithm invalid. In this paper, an improved PSO algorithm is proposed to improve the convergence of the traditional PSO algorithm. The algorithm uses the analytic initial value instead of the random initial value when initializing the optimal particle. The matrix weight coefficients of the corresponding pattern graph are analyzed by matrix operation. These weights are then assigned to the analytic initial values of any particle, while the other particles of the population are still assigned random initial values. Then the optimization iterative process of the standard PSO algorithm is connected. This initialization method enables the population particle to obtain the effective estimation of the initial value of the optimal particle before the optimization search process begins. The simulation results show that the initial value of the optimal particle can be estimated effectively. Compared with the standard algorithm with all particle random initial values, the improved algorithm converges faster and the fitness value converges more deeply, thus effectively improving the convergence characteristics of the algorithm. Thus, the optimization results can be obtained to meet the requirements of the expected pattern index.
【作者單位】: 空軍哈爾濱飛行學(xué)院飛行仿真技術(shù)研究所;哈爾濱工業(yè)大學(xué)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制理論中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(61273095)~~
【分類號(hào)】:TN958.92;TP18
【正文快照】: (2)(哈爾濱工業(yè)大學(xué)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制理論中心哈爾濱150001)機(jī)載有源相控陣火控雷達(dá)大多是矩形柵格或三角柵格平面陣列,陣列結(jié)構(gòu)一般為不規(guī)則圓形或矩形陣列[1-3]。這種陣列孔徑的不規(guī)則性會(huì)對(duì)方向圖形成一種類似調(diào)制的效應(yīng),如矩形柵格圓邊界陣列所形成的方向圖不同于矩形陣列,
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,本文編號(hào):1443838
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