[发明专利]一种L型阵列天线的基于获得性遗传的阵元排布方法有效
申请号: | 201710346582.2 | 申请日: | 2017-05-16 |
公开(公告)号: | CN107275801B | 公开(公告)日: | 2019-06-04 |
发明(设计)人: | 李耘;李琳 | 申请(专利权)人: | 李耘;李琳 |
主分类号: | H01Q21/00 | 分类号: | H01Q21/00;G06N3/12 |
代理公司: | 东莞市华南专利商标事务所有限公司 44215 | 代理人: | 刘克宽 |
地址: | 广东省东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 阵列 天线 基于 获得性 遗传 排布 方法 | ||
1.一种L型阵列天线的基于获得性遗传的阵元排布方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、J_K阵列是L型阵列天线相邻边界两列阵元数目分别为J、K的阵列;针对J_K阵列进行编码:
将J_K阵列作为一个染色体,在形成个体的基因时,用J+K组随机生成的二进制字符串来表示该J_K阵列,二进制数字串的位数为Na,把每一个二进制字符串作为染色体上的一个基因;每个二进制字符串所代表的意义是该阵元和前一个阵元的阵元间距,利用上述方法生成J+K个基因,作为遗传算法的初始种群保存;
为了方便表示将染色体中基因的总数J+K用d表示,有d=J+K;此时每个染色体记为的基因串组成为表示为其中,表示基因,j表示染色体中基因的序号;种群其中,k为种群进化的代数;i表示种群中染色体的序号;NG表示种群大小;
步骤2、将初始种群进行一次调整;然后计算种群Gk中每一个染色体的适应度;
步骤3、执行重写操作产生新种群G′k+1:
步骤3.1、根据获得性遗传的重写概率ρ,ρ∈(0,1],随机选择两个父代染色体和且
步骤3.2、比较父代染色体的适应度函数值和的适应度函数值的大小,计算基因传递百分比pt:
然后根据下式计算传递的基因数目nt:
nt=d×pt
其中d为染色体的基因总数;
步骤3.3、执行重写操作:
首先,将适应度强的染色体记为保留作为k+1代染色体将适应度弱的染色体记为
其次,从适应度强的染色体传递nt个基因到适应度弱的染色体传递基因的位置随机选取,形成新的染色体
将作为k+1代染色体
步骤3.4、重复NG次步骤3.1至步骤3.3,重写操作之后产生临时的新种群G′k+1;
步骤4、根据变异概率pm,执行变异操作,产生一次优化操作后的新种群Gk+1;
步骤5、计算种群Gk+1中每一个染色体的适应度,重复迭代第3步到第4步过程,直到满足预先设定的终止条件,得到最优的种群;然后根据最优的种群基因确定L型阵列天线的阵元排布。
2.根据权利要求1所述的一种L型阵列天线的基于获得性遗传的阵元排布方法,其特征在于,步骤4中执行变异操作过程采用获得性遗传的定向变异方法进行变异;之后产生一次优化操作后的新种群Gk+1。
3.根据权利要求2所述的一种L型阵列天线的基于获得性遗传的阵元排布方法,其特征在于,步骤2中将初始种群进行一次调整中所述的调整过程如下:
先将每代J+K个二进制字符串转化为十进制数字,二进制字符串转化后的十进制数字的值对应代表该阵元和前一阵元的阵元间距,也就是将二进制字符串还原后得到阵元间距D;
计算前J个阵元的位置时,生成每个阵元间距D后并对其进行计数,累计计算出整体口径的值,若阵元间距D的累计值即将超出阵列最大口径Da,则强制性的将后面阵元的阵元间距都调整为1;
对后K个阵元的调整方法与前J个阵元相同。
4.根据权利要求3所述的一种L型阵列天线的基于获得性遗传的阵元排布方法,其特征在于,所述的阵列最大口径Da为55。
5.根据权利要求3或4所述的一种L型阵列天线的基于获得性遗传的阵元排布方法,其特征在于,步骤4中产生一次优化操作后的新种群Gk+1后对种群Gk+1进行一次调整,调整过程和步骤2中的调整过程相同。
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