1.一種基于遺傳算法的陣列天線方向圖綜合優化方法,其特征在于,
天線陣模型建立步驟:N個COCO天線組成陣列,所述陣列包含N2個單極子天線,天線陣列采用均勻直線陣形式,天線陣元間距d≤λ,單元節邊長為1/2介質波長:
根據天線的工作中心頻率f=1.8GHz,基片材料的介電常數εr=2.56,為使正反面微帶段錯落有致,產生適合的傳輸模式和輻射模式,需a≈b;同時介質板長度L是介質板寬度W的6.5倍,其中b為貼片單元間隔;
最優權值獲取步驟:
步驟1、編碼:從解數據的表現型到遺傳空間的基因型串結構數據的映射稱為編碼,解空間Ω—分基因編碼空間C;
步驟2、初始種群生成:產生一組隨機編碼解P(k)∈C,k∈[1,2N],其中N為天線陣元個數,由于遺傳算法對應的解空間為各陣元的復數權值ωi,ωi分為實部和虛部,而遺傳算法只能對實數進行運算,所以設置每一個初始染色體包含2N列,每列200個基因的數組,所述隨機編碼解構成原始種群,每個解為一個個體,種群個體數為2N;
步驟3、適應度值評估:對種群中的每一個個體所代表的解計算相應的適值,評估解的優劣,并且會對評估后的解按一定準則排序;
步驟4、選擇:在P(k)和O(t)中按適值的大小優勝劣汰,選擇2N個個體重新構成子代種群;按隨機均勻分布法、錦標賽法或輪盤賭法挑選雙親;
步驟5、重組:通過交叉、變異、再生和遷移操作產生新的后代個體群O(t)∈C,t∈[1,M],M≤2N,新個體組合并以一定概率隨機改變了父輩串的特征,將群體內的各個個體隨機搭配成對;
步驟6、循環步驟3至步驟5,直到取得最優權值;
天線陣列方向圖生成步驟:利用獲取的最優權值對天線陣模型進行驗證,從而生成天線陣列方向圖。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在初始種群生成步驟中設置了種群的初始范圍、種群的尺度和初始種群得分,種群的初始范圍設置為[0,10]之間,對于相角設在[-π,π]內;種群的尺度設置為400;初始種群得分設置為(1,100)。
3.如權利要求2所述的方法,其特征在于,在適應度值評估步驟中采用最佳法,最佳個體比例設置在字段Quantity中,每個能產生子輩的個體指派給相同的比例值,而其他個體的比例值指派為0。
4.如權利要求3所述的方法,其特征在于,在選擇步驟中選擇染色體時采用剩余選擇法,使它在選擇過程中,分配其雙親由每個個體刻度值的整數部分決定,在剩余的小數部分采用輪盤賭選擇方法。
5.如權利要求4所述的方法,其特征在于,在重組步驟中采用分散交叉方法;在一對選定的父輩中,采用高斯分布變異法,具有均值0的隨機數加到父向量的每一項,這個分布的變化由參數“Scale”和“Shrink”決定,Scale設定為0.5,Shrink設定為0.8;再生方法為“Crossover Function”法,它指定下一代中不同于原種群的部分,它們由交叉產生;當遷移發生時,一個子種群中最好的個體代替另一子種群中最差的個體,運用的方法是雙向遷移,即遷移在最后一個子種群處將卷繞回來。
6.如權利要求5所述的方法,其特征在于,在步驟6中添加停止條件參數,最大重復執行次數為8000代,停滯代數為4000代,適應度值小于或等于0.1。
7.如權利要求6所述的方法,其特征在于,排序準則是排列法、比率法或線性轉換法。