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《北京化工大学》 2007年
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基于遗传算法的阵列天线方向图综合

霍德  
【摘要】: 随着无线通信技术的飞速发展,有限的频谱资源面临着枯竭的危险,如何优化通信系统资源配置和提高资源利用效率,一直是通信领域科学家和工程师追求的目标之一。智能天线就是在这一背景下应运而生的。而阵列天线方向图的综合正是智能天线的核心技术,它是指通过改变天线阵的阵元数、阵元位置、阵元馈电幅值、相位,针对不同的信号环境实现系统参数选择的最优化,从而提高了频谱资源的利用率,遗传算法由于其强大的全局寻优能力,解决此类问题时有其特有的优点。 遗传算法是一种模拟生物在自然环境中遗传和进化过程宏观仿生方法,根据“生存竞争”和“优胜劣汰”原则通过选择、交叉、变异程序,而组成的自适应全局优化概率搜索算法。由于它在解决大空间、多参数、非线性等复杂问题时所具有的独特优越性,所以在很多领域得到广泛地应用。近年来,遗传算法开始逐渐应用到天线优化设计领域。 论文中首先介绍了阵列天线信号处理的数学模型。在二进制编码的遗传算法理论基础上,利用二进制和十进制编码的等效性原理,建立了十进制遗传算法理论。针对波束形成及方向图综合的窄零陷控制问题,对天线阵列幅度控制、相位控制以及幅度相位综合控制的几种情况进行了考察,并改进了相应的遗传算法结构,仿真后得到了满意的方向图。针对方向图综合的宽零陷控制问题,在复数编码遗传算法中加入了选择最优个体步骤,并改进了选择操作和交叉操作,使遗传算法更适于阵列天线的区间控制。为了得到更加理想的遗传个体,对排序复数遗传算法进行了进一步改进,使算法中选择概率和交叉概率能够自适应变化,并改变交叉步骤为外推法、内插法等多种技术形成的综合交叉法,同时改进了变异操作。经仿真后方向图的对比,可知改进后的遗传算法具有更好的收敛性和实用性。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN822;TP18

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 崔兵伟;球面共形阵列优化设计及其波束赋形技术研究[D];电子科技大学;2010年
2 姚旭;超声线阵换能器的几何误差分析及遗传算法优化研究[D];陕西师范大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 马云辉;阵列天线的遗传算法综合[J];电波科学学报;2001年02期
4 刘昊,郑明,樊德森,鲁加国;遗传算法在阵列天线赋形波束综合中的应用[J];电波科学学报;2002年05期
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6 任盛海,吴志忠;遗传算法在阵列天线方向图综合设计中的应用[J];电波科学学报;1996年04期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 熊燕;李毅;;基于数据挖掘的电力系统异常数据辨识与调整[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第四卷)[C];2010年
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5 张超;李景文;;高并行性的星载SAR回波并行仿真研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
6 梁志平;李妍;田宝玉;胡新川;;WCDMA网络规划中的模型校正和网络仿真[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
7 肖保平;;TD-SCDMA与GSM基站干扰共存的研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
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9 霍效新;刘剑锋;;归一化LMS自适应多径时间延迟估计方法仿真研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 李晓明;ENVISAT卫星ASAR波模式数据海浪反演算法研究[D];中国海洋大学;2010年
3 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
4 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
5 邢坤;基于可见光遥感图像的典型目标识别关键技术研究及其系统实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 许世刚;计算智能及其在水利水电工程中的应用[D];河海大学;2001年
7 罗隆福;基因控制遗传算法的理论与应用研究[D];湖南大学;2001年
8 杨启文;计算智能及其工程应用[D];浙江大学;2001年
9 雷万明;分布式卫星SAR系统侧视阵列处理成像研究[D];电子科技大学;2002年
10 唐文艳;结构优化中的遗传算法研究和应用[D];大连理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史卫平;DInSAR技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 王庆丽;火电厂负荷经济调度算法研究及锅炉热经济性诊断[D];郑州大学;2010年
3 王鑫;无线传感器网络衰落信道Rake接收机技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 佟祉谏;Alpha稳定分布噪声环境下基于相关熵的时延估计算法研究[D];大连理工大学;2010年
5 李婧;无线通信系统中信息道均衡技术研究[D];大连理工大学;2010年
6 王飞俊;数字基带预失真技术及其FPGA实现研究[D];大连理工大学;2010年
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10 刘付星;机载VHF通信系统干扰研究[D];华南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 马云辉;阵列天线的遗传算法综合[J];电波科学学报;2001年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王军;超声相控线阵换能器的几何优化设计[D];机械科学研究院;2002年
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3 万丽娟;微带天线阵单元设计及互耦分析[D];电子科技大学;2003年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 马云辉;阵列天线的遗传算法综合[J];电波科学学报;2001年02期
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【相似文献】
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2 梁广;龚文斌;余金培;;基于阵列分解的星载相控阵天线波束成形网络设计[J];高技术通讯;2010年09期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
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7 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
8 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
9 田方;遗传算法的改进研究及其在压缩机性能分析与优化中的应用[D];东北大学;2006年
10 谷峰;柔性作业车间调度中的优化算法研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 霍德;基于遗传算法的阵列天线方向图综合[D];北京化工大学;2007年
2 李翔麟;基于遗传算法的阵列天线综合[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 王玉峰;基于免疫算法的阵列天线方向图综合[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 杨国军;赋形波束平面阵列天线的研究[D];西安电子科技大学;2006年
5 赵雷;基于遗传算法的分类规则挖掘研究[D];福州大学;2004年
6 孙昌佑;基于遗传算法的水电站厂内经济运行模型研究[D];大连理工大学;2004年
7 韩耀鹏;模糊控制在蒸汽温度控制系统中的仿真研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
8 陈伟;库存管理与车辆路线问题优化研究[D];大连海事大学;2004年
9 李尧;进化型模拟滤波器的研究[D];东北师范大学;2005年
10 闫丽新;网络化制造的车间调度方法研究[D];沈阳工业大学;2006年
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