基于改进的差分进化算法的非均匀阵列综合

基于改进的差分进化算法的非均匀阵列综合

宋晓侠郭陈江丁君

西北工业大学电子信息学院，陕西西安７１０１２９

摘 要：针对标准差分进化算法早熟收敛和局部搜索能力差的缺陷，采用一种改进的差分进化算法综合非均

匀线阵。该算法在计算过程中自适应调整缩放因子和交叉概率因子，以非均匀阵列天线的阵元间距为优化变

量，实现了阵列的最大峰值旁瓣电平的有效控制。仿真结果表明：该改进算法可应用非均匀天线阵列的综合，

并取得良好的优化结果，简单实用，快速方便，鲁棒性和稳定性好。

天线；非均匀阵列；综合；改进的差分进化算法；峰值旁瓣电平

ＴＮ８２０Ａ１００８－１１９４（２０１２）０４－００７１－０４

Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　Ｎｏｎ－ｕｎｉｆｏｒｍ　Ａｒｒａｙｓ　Ｕｓｉｎｇ　Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ

ＳＯＮＧ　Ｘｉａｏｘｉａ　ＧＵＯ　Ｃｈｅｎｊｉａｎｇ　ＤＩＮＧ　Ｊｕｎ

２０１２－０２－０６

西北工业大学研究生创业种子基金项目资助（Ｚ２０１２０７２）

作者简介：宋晓侠（１９８９－），女，安徽人，硕士研究生，研究方向：阵列天线综合。Ｅ－ｍａｉｌ：　ｓｏｎｇｘｘ２０１０２０１１３５＠　ｍａｉｌ．　ｎｗ

ｐｕ．　ｅｄｕ．　ｃｎ。

万方数据

将该改进的差分进化算法用来综合非均皇

线阵，在讲化讨程中增加了甜讲ＤＥ算渎而孙理和后万方数据

１４ ７．　３３４　４４

１５ ８．　０５６　９１万方数据

＠＠［１］汪茂光，吕善伟，刘瑞祥．阵列天线分析与综合［Ｍ］．成

都：电子科技大学出版社，１９８９．

＠＠［２］Ｋｕｍａｒ　Ｂ　Ｐ，　Ｂｒａｎｎｅｒ　Ｇ　Ｒ．　Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　

ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｕｎｅｑｕａｌｌｙ　ｓｐａｃｅｄ　ａｒｒａｙｓ　ｗｉｔｈ　ｌｉｎｅａｒ，

ｐｌａｎａｒ，　ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ　ｏｒ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｇｅｏｍｅｔｒｙ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．

Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　Ａｎｔｅｎｎａ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，　２００５，　５３　（２）：６２１－

６３４．

＠＠［３］Ｓｔｏｒｎ　Ｒ　Ｐｒｉｃｅ　Ｋ．　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ－ａ　ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｅｆｆｉ

ｃｉｅｎｔ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｆｏｒ　ｇｌｏｂａｌ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｖｅｒ　ｃｏｎｔｉｎ

ｕｏｕｓ　ｓｐａｃｅｓ［Ｒ］．　ＵＳ：　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｉｎ

ｓｔｉｔｕｔｅ，　１９９５．

万方数据

＠＠［４］范瑜，金荣洪，耿军平，等．基于差分进化算法和遗传算法 的混合优化算法及其在阵列天线方向图综合中的应用 ［Ｊ］．电子学报，２００４，３２（１２）：１　９９７－２　０００．

ＦＡＮ　Ｙｕ，ＪＩＮ　Ｒｏｎｇｈｏｎｇ，　ＧＥＮＧ　Ｊｕｎｐｉｎｇ，　ｅｔ　ａｌ．　Ａ　ｈｙｂｒｉｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ ｇｅｎｅｔｉｃ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ　ａｎｔｅｎｎａ　ａｒｒａｙｓ［Ｊ］．　Ａｃｔａ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａ　Ｓｉｎｉｃａ，　２００４，　３２ （１２）：１　９９７－２　０００．

＠＠［５］Ｋｕｒｕｐ　Ｄ　Ｇ，　Ｈｉｍｉｄｉ　Ｍ，　Ｒｙｄｂｅｒｇ　Ａ．　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｕｎｉｆｏｒｍ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｕｎｅｑｕａｌｌｙ　ｓｐａｃｅｄ　ａｎｔｅｎｎａ　ａｒｒａｙｓ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｆ ｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　［Ｊ　］．　ＩＥＥＥ，　２００３，　５１　（　９　）　：　２

２１０－２　２１７．

＠＠［６］肖术骏，朱学峰．一种改进的快速高效的差分进化算法 ［Ｊ］．合肥工业大学学报，２００９，３２（１１）：１　７００－１　７０３．ＸＩＡＯ　Ｓｈｕｊｕｎ，　ＺＨＵ　Ｘｕｅｆｅｎｇ．　Ａ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｆａｓｔ　ａｎｄ　ｈｉｇｈｌｙ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｆｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２００９，３２（１１）：１　７００－１　７０３．

＠＠［７］周艳平，顾幸生．差分进化算法研究进展［Ｊ］．化工自动及 仪表，２００７，３４（３）：１－５．

ＺＨＯＵ　Ｙａｎｐｉｎｇ，ＧＵ　Ｘｉｎｇｓｈｅｎｇ．　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎ

ｔｉａｌ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，　２００７，３４　（３）　：　１－５．

＠＠［１］赵勇慧．提高相位干涉仪测向精度与改善测角范围的探 讨［Ｊ］．火控雷达技术，２００２（２）：３４－３７．

ＺＨＡＯ　Ｙｏｎｇｈｕｉ．　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ａｃｃｕ

ｒａｃｙ　ａｎｄ　ａｎｇｌｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｐｈａｓｅ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ［Ｊ］．　Ｆｉｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｒａｄａｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　２００２（２）：　３４－３７．

＠＠［２］翟庆伟，王玉，宫兵．波束比幅法测向技术研究［Ｊ］．无线 电通信技术，２００７，３３（６）：５５－５６．

ＺＨＡＩ　Ｑｉｎｇｗｅｉ，ＷＡＮＧ　Ｙｕ，ＧＯＮＧ　Ｂｉｎｇ．　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｅａｍ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｆｉｎｄｉｎｇ［Ｊ］．　Ｒａｄｉｏ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　２００７，　３３ （６）：５５－５６．

＠＠［３］谢飞，张忠臣，张鹏．多径效应对测向误差的影响［Ｊ］．电 子测量技术，２０１０，３３（１）：２９－３１．

ＸＩＥ　Ｆｅｉ，　ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｏｎｇｃｈｅｎ，　ＺＨＡＮＧ　Ｐｅｎｇ．　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｆｉｎｄｉｎｇ　ｅｒｒｏｒ　ｂｙ　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｅｆｆｅｃｔ［Ｊ］．　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　２０１０，３３　（１）：　２９－３１．

＠＠［４］毛虎，杨建波，邱宏坤．多径效应对信号接收及方向测量 的影响［Ｊ］．电讯技术，２０１０（１０）：６３－６８．

ＭＡＯ　Ｈｕ，　ＹＡＮＧ　Ｊｉａｎｂｏ，　ＱＩＵ　Ｈｏｎｇｋｕｎ．　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｓｉｇｎａｌ　ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｆｉｎｄｉｎｇ ［Ｊ］．　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　２０１０（　１０）：　６３－６８．

＠＠［５］李鹏，武胜波．比幅法测向及其误差分析［Ｊ］．电子元器件 应用，２００９，１１（１０）：８９－９２．

＠＠［６］罗景青．雷达对抗原理［Ｍ］．北京：解放军出版社，２００３．

＠＠［７］王有朝．比幅测向动态范围的分析与测试［Ｊ］．现代雷达， ２００６，２８（８）：５０－　５３．

ＷＡＮＧ　Ｙｏｕｚｈａｏ．　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ－ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｄｆ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｊ］．　Ｍｏｄｅｒｎ　

Ｒａｄａｒ，２００６，２８（８）：５０－５３．

万方数据