极化相控阵雷达的平面稀疏阵列约束优化

发布时间：2021-05-14 17:56

　　极化相控阵雷达因其能获取空间电磁信号的极化信息,在极化匹配接收和干扰抑制方面有巨大的应用潜力。极化波束形成是极化相控阵雷达的关键技术,尤其是具有主瓣极化匹配、旁瓣零陷及其极化匹配的最优极化波束,同时具备匹配接收和干扰抑制的功能。但目前大部分算法均是基于一维线阵而展开研究,并不适用于实际工程中,又考虑到平面阵列的昂贵设计成本限制了其应用前景,故将极化阵列稀疏化是解决该问题的有效途径。论文针对极化相控阵雷达的平面稀疏阵列约束优化问题展开研究,具体研究内容如下:（1）针对固定极化的平面阵列稀疏优化问题,提出一种混合变异策略差分进化算法。以峰值旁瓣电平为目标函数,约束阵列孔径、阵元数量和最小间距,完成固定极化的平面阵列稀疏优化。仿真结果表明,该算法能有效降低平面稀疏阵列的峰值旁瓣电平,并可根据需求调整变异概率因子,达到收敛速度与全局搜索能力的平衡可控。（2）针对固定极化的平面稀疏阵列约束优化问题,提出一种混合三角变异的差分进化算法,引入旁瓣零陷凹面约束矩阵,构建自适应惩罚函数,完成带旁瓣零陷凹面约束的平面稀疏阵列优化。仿真结果表明,该算法在优化平面稀疏阵列峰值旁瓣电平的同时,能在干扰信号来波方... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 最优极化波束研究现状
        1.2.2 阵列综合研究现状
    1.3 论文的主要工作和结构安排
第2章 阵列天线基础理论和优化方法
    2.1 引言
    2.2 阵列天线基础理论
        2.2.1 方向图乘积原理
        2.2.2 阵列方向图函数
        2.2.3 主瓣宽度
        2.2.4 旁瓣和栅瓣
        2.2.5 阵列天线综合问题
    2.3 极化阵列基础理论
        2.3.1 波形极化
        2.3.2 极化相控阵雷达天线阵元响应
        2.3.3 极化相控阵雷达天线阵列响应
    2.4 优化方法
        2.4.1 差分进化算法
        2.4.2 惩罚函数法
        2.4.3 多目标优化方法
    2.5 本章小结
第3章 固定极化的平面阵列稀疏优化
    3.1 引言
    3.2 问题建模
    3.3 算法描述
        3.3.1 初始化种群
        3.3.2 编码
        3.3.3 混合变异策略
        3.3.4 交叉操作
        3.3.5 选择操作
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 固定极化的平面稀疏阵列约束优化
    4.1 引言
    4.2 问题建模
    4.3 算法描述
        4.3.1 构建惩罚函数
        4.3.2 混合三角变异策略
        4.3.3 交叉策略
        4.3.4 算法流程
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 最优极化约束的平面阵列稀疏优化
    5.1 引言
    5.2 问题建模
    5.3 算法描述
        5.3.1 Pareto支配
        5.3.2 Pareto最优解
        5.3.3 Pareto前沿
        5.3.4 基于Pareto评估
        5.3.5 算法流程
    5.4 仿真分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]稀布同心圆环阵列的优化设计[J]. 戴定成,姚敏立,金伟,张峰干.  系统工程与电子技术. 2018(04)
[2]一种新的自适应惩罚函数在遗传算法中的应用[J]. 蔡海鸾,郭学萍.  华东师范大学学报(自然科学版). 2015(06)
[3]基于混合变异策略的改进差分进化算法及函数优化[J]. 乔俊飞,傅嗣鹏,韩红桂.  控制工程. 2013(05)
[4]基于自适应交叉概率因子的差分进化算法及其应用[J]. 杨卫东,姚峰,张明.  信息与控制. 2010(02)
[5]用多目标进化算法搜索MOPs的鲁棒Pareto最优解[J]. 郑金华,罗彪,周聪,李望移.  电子学报. 2009(12)
[6]极化敏感阵列及其应用研究[J]. 陈善继,张锐戈,吴国庆,陈超,马英,王涛.  现代电子技术. 2009(05)
[7]一种阵列天线零点形成的新方法[J]. 殷友廷,杨莘元,冯春楠.  应用科技. 2007(08)
[8]基于混合优化策略的微分进化改进算法[J]. 赵光权,彭喜元,孙宁.  电子学报. 2006(S1)
[9]密度加权相控阵天线方向图仿真[J]. 张社欣,李文臣,郭新海.  舰船电子对抗. 2006(04)
[10]国外机载电子干扰吊舱的现状及发展[J]. 谭显裕.  现代防御技术. 2004(02)

博士论文
[1]稀布天线阵列的优化布阵技术研究[D]. 陈客松.电子科技大学 2006

硕士论文
[1]极化相控阵雷达波束形成与极化合成技术研究[D]. 闫敏.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3186076