本文關鍵詞：陣列天線稀布優(yōu)化算法研究

  更多相關文章： 陣列天線 傅里葉算法 改進的遺傳算法 粒子群算法 模擬退火算法

【摘要】：稀布陣天線不但可以減少天線單元以降低天線系統(tǒng)的工程成本,而且具有更大的自由度在陣列孔徑上布置陣元,可以獲取更加優(yōu)越的天線性能。對于相同的天線數(shù)目和陣列孔徑,稀布陣比均勻陣更易獲得較窄的主瓣、較低的峰值旁瓣。當陣列孔徑相同,稀布陣天線由于其相對增大的陣元間距以致減弱了陣元間的互耦效應。因此,稀布陣天線在實際工程中得到了廣泛應用。旁瓣電平會隨著陣元數(shù)的減少而升高,為了降低陣列的旁瓣電平,就需要優(yōu)化陣列天線的陣元位置和激勵。本文主要研究在給陣列孔徑、陣元個數(shù)、最小陣元間距的條件下,對陣元的位置進行稀布優(yōu)化設計,獲得盡量低的峰值旁瓣電平。本文根據(jù)陣列天線的基礎知識,構建了陣列天線稀布優(yōu)化的數(shù)學模型;采用傅里葉算法分別對規(guī)則分布的直線陣列和平面陣列進行了稀疏優(yōu)化;采用改進的遺傳算法對四種情形的線性陣列進行了優(yōu)化并與文獻的優(yōu)化結(jié)果進行了比對;采用基于模擬退火的粒子群算法同樣對四種情形的線性陣列進行了稀布優(yōu)化并與遺傳算法和文獻優(yōu)化的結(jié)果進行了比對;最后采用基于模擬退火的粒子群算法對全方位角掃描的圓環(huán)陣列進行了稀布優(yōu)化。仿真結(jié)果證明了上述方法的高效性和收斂性。
【關鍵詞】：陣列天線 傅里葉算法 改進的遺傳算法 粒子群算法 模擬退火算法
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN820
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-12
• 1.1 課題背景和研究意義9-11
• 1.1.1 稀布陣列理論國外研究現(xiàn)狀10
• 1.1.2 稀布陣列理論國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2 論文主要結(jié)構11-12
• 第2章 陣列天線稀布優(yōu)化的數(shù)學模型12-22
• 2.1 引言12
• 2.2 陣列天線基礎理論12-15
• 2.2.1 天線陣方向圖乘積原理12-13
• 2.2.2 主瓣寬度13-14
• 2.2.3 旁瓣與柵瓣14
• 2.2.4 天線陣列的綜合14-15
• 2.3 直線陣列稀疏的優(yōu)化模型15-17
• 2.4 平面陣列稀疏的優(yōu)化模型17-18
• 2.5 直線陣列稀布的優(yōu)化模型18-19
• 2.6 同心圓環(huán)陣列稀布的優(yōu)化模型19-21
• 2.7 本章小結(jié)21-22
• 第3章 稀疏線陣的傅里葉綜合22-32
• 3.1 引言22
• 3.2 傅里葉算法22-23
• 3.2.1 傅里葉變換關系22
• 3.2.2 傅里葉算法的優(yōu)化步驟22-23
• 3.3 陣列的密度加權23-24
• 3.4 傅里葉結(jié)合密度加權陣進行稀疏線陣綜合24-30
• 3.4.1 三種窗函數(shù)加權均勻陣的優(yōu)化綜合24-28
• 3.4.2 迭代傅里葉優(yōu)化稀疏線陣的仿真實例28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-32
• 第4章 稀疏平面陣列的傅里葉綜合32-39
• 4.1 前言32
• 4.2 稀疏平面陣列中的傅里葉變換關系32
• 4.3 稀疏優(yōu)化平面陣列的步驟32-34
• 4.4 稀疏優(yōu)化平面陣列的仿真實例34-35
• 4.4.1 稀疏優(yōu)化對稱的矩形平面陣34
• 4.4.2 稀疏優(yōu)化非對稱的矩形平面陣34-35
• 4.5 傅里葉變換優(yōu)化稀疏平面陣列的參數(shù)分析35-37
• 4.6 本章小結(jié)37-39
• 第5章 遺傳算法稀布綜合線陣39-48
• 5.1 引言39
• 5.2 遺傳算法的基本理論39-40
• 5.3 大變異遺傳算法40-41
• 5.4 大變異遺傳算法實例仿真41-47
• 5.4.1 優(yōu)化陣元數(shù)為奇數(shù)的對稱陣41-42
• 5.4.2 優(yōu)化陣元數(shù)為偶數(shù)的對稱陣42-44
• 5.4.3 優(yōu)化陣元數(shù)為奇數(shù)的非對稱陣44-45
• 5.4.4 優(yōu)化陣元數(shù)為偶數(shù)的非對稱陣45-47
• 5.5 本章小結(jié)47-48
• 第6章 基于模擬退火的粒子群算法稀布綜合線陣48-70
• 6.1 前言48
• 6.2 兩種算法的簡介48-50
• 6.2.1 粒子群算法48-49
• 6.2.2 模擬退火算法49-50
• 6.3 基于模擬退火的粒子群算法50-52
• 6.4 優(yōu)化稀布奇數(shù)個陣元的對稱線陣52-59
• 6.4.1 優(yōu)化變量與適應度的創(chuàng)建53-55
• 6.4.2 粒子群算法后處理55
• 6.4.3 仿真實例55-59
• 6.5 優(yōu)化偶數(shù)個陣元的對稱線陣59-63
• 6.5.1 優(yōu)化變量與適應度函數(shù)的創(chuàng)建59-61
• 6.5.2 粒子群算法后處理61-62
• 6.5.3 仿真實例62-63
• 6.6 優(yōu)化無對稱約束的稀布線陣63-68
• 6.6.1 優(yōu)化變量與適應度函數(shù)的創(chuàng)建63-65
• 6.6.2 粒子群算法后處理65-66
• 6.6.3 仿真實例66-68
• 6.7 本章小結(jié)68-70
• 第7章 粒子群算法稀布綜合圓環(huán)陣列70-78
• 7.1 引言70
• 7.2 二維圓陣與一維線陣的相互轉(zhuǎn)換70-71
• 7.3 初始粒子群與適應度函數(shù)的創(chuàng)建71-73
• 7.4 粒子群算法后處理73-74
• 7.5 仿真實例74-77
• 7.6 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻79-82
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果82-84
• 致謝84

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1 李邦復;用于航天信息傳輸?shù)年嚵刑炀�系統(tǒng)[J];遙測遙控;2000年04期

2 付云起,袁乃昌;陣列天線在無線移動通信系統(tǒng)中的應用[J];無線通信技術;2001年04期

3 楊洲,王積勤,張晨新;對一種圓形陣列天線的研究[J];現(xiàn)代電子技術;2005年19期

4 張云峰;曹偉;;一種基于稻垣模的新型陣列天線設計方法[J];微波學報;2007年03期

5 黃飛;盛衛(wèi)星;馬曉峰;;隨機錯位子陣陣列天線及其優(yōu)化設計[J];電波科學學報;2008年05期

6 杜夔;;陣列天線單元失效的遞推最小二乘算法應用[J];淮北職業(yè)技術學院學報;2008年03期

7 鄭恒;;大型數(shù)字陣列天線的軟件化測試[J];硅谷;2009年19期

8 陸彪,吳大偉;復合加權陣列天線的研究[J];電子學通訊;1981年02期

9 陸彪 ,吳大偉;復合加權陣列天線的研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術;1981年02期

10 顧坤林;;小型開縫陣列天線設計計算[J];現(xiàn)代雷達;1984年Z1期

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1 李華;邵維;;高增益反射陣列天線的設計[A];2009年全國天線年會論文集（下）[C];2009年

2 王育強;楊善國;蘭強;;陣列天線的誤差分析[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

3 屈天瑩;夏冬玉;賈軍帥;唐祥楠;;一種新型超短波高增益陣列天線的設計[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

4 萬濤;;帶線型陣列天線單元的一體化設計[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

5 顧廣林;趙昵麗;王立堅;;基于陣元實測結(jié)果的陣列天線快速設計方法[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2007年

6 王欣;劉慶想;趙柳;李相強;;單元因子對陣列天線掃描角以及掃描最大增益的影響[A];四川省電子學會高能電子學專業(yè)委員會第四屆學術交流會論文集[C];2005年

7 陳盼;曹祥玉;張健;;一種陣列天線單元的優(yōu)化設計[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2009年

8 段磊;王俊濤;高斌;高攸綱;;陣列天線平臺遮擋效應研究[A];第17屆全國電磁兼容學術會議論文集[C];2007年

9 黃成;趙澤宇;羅先剛;;一種介質(zhì)加載型溝槽縫隙陣列天線[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

10 卜安濤;史小衛(wèi);;本征激勵法用于天線陣方向圖綜合[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

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1 王軍;自適應陣列天線的優(yōu)勢[N];人民郵電;2002年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉家州;稀疏陣列綜合及DOA估計方法的研究[D];電子科技大學;2015年

2 劉廣;新型高效率傳輸陣列天線研究[D];中國科學院國家空間科學中心;2016年

3 郭華;陣列天線綜合及子陣列劃分的研究[D];西北工業(yè)大學;2015年

4 王澤東;寬頻帶定向天線及強耦合陣列天線研究[D];西安電子科技大學;2016年

5 梁偉龍;無線通信天線設計及四維陣列天線優(yōu)化綜合[D];西安電子科技大學;2016年

6 賀沖;時間調(diào)制陣列理論與應用研究[D];上海交通大學;2015年

7 李華;微帶反射陣列天線的研究[D];電子科技大學;2011年

8 陳益凱;基于四維天線理論和強互耦效應的陣列天線技術研究[D];電子科技大學;2011年

9 張帥;陣列天線輻射和散射分析與控制方法研究[D];西安電子科技大學;2012年

10 陽凱;陣列方向圖綜合與自適應波束形成技術研究[D];電子科技大學;2013年

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1 容偉;數(shù)字陣列天線測量技術研究[D];南京理工大學;2015年

2 徐揚;毫米波雷達微帶陣列天線的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

3 李珍珍;無人機機載陣列天線系統(tǒng)性能影響研究[D];電子科技大學;2015年

4 涂光鵬;雷達陣列綜合及關鍵參數(shù)估計算法研究[D];電子科技大學;2014年

5 湯一君;基于多層柔性介質(zhì)的Ka波段縫隙天線設計[D];南京航空航天大學;2014年

6 劉喜玲;機載端射陣列天線的研究[D];電子科技大學;2015年

7 鄧作;W波段平面反射陣列天線技術研究[D];電子科技大學;2014年

8 劉然;W波段波導縫隙陣列天線設計[D];電子科技大學;2015年

9 郭婧;K波段微帶陣列天線技術研究[D];電子科技大學;2015年

10 蔡有志;3mm波束探測陣列研究及測試[D];電子科技大學;2014年

，

本文編號：777823