《差集與群智慧型相融合的稀疏天線陣合成方法研究》是依託中南大學，由董健擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：差集與群智慧型相融合的稀疏天線陣合成方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：董健
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
稀疏天線陣由於其成本、重量、功耗、硬體複雜度等方面的優勢，在通信、雷達、遙感等領域具有廣泛的套用。針對現有稀疏陣列設計方法存在的收斂性、計算代價以及全局尋優精度等方面的問題，本課題擬發展一套差集與群智慧型相融合（DSSI）的稀疏天線陣合成方法：首先，在探尋差集序列特性與稀疏陣列合成目標之間的關聯規律的基礎上，建立差集稀疏陣列模型；然後，深入研究差集陣列模型與群智慧型模型的融合策略，包括種群差集序列初始化、子種群差集序列嵌入、差集簡化參數控制方式等，進而發展一套完整的DSSI方法；最後，採用Markov鏈數學模型和數值實驗的手段研究DSSI方法的收斂性，建立一套涵蓋收斂速率、收斂精度、時間複雜度等參數的DSSI收斂性統計評估體系。本項目研究成果可為實際的天線工程設計（尤其大規模陣列稀疏）提供可靠的理論依據和有價值的參考結果，從而推動陣列天線在通信、雷達、遙感、射電天文、醫學成像等領域的深入套用。
結題摘要
稀疏天線陣由於其成本、重量、功耗、硬體複雜度等方面的優勢，在通信、雷達、遙感等領域具有廣泛的套用。針對現有稀疏陣列設計方法存在的收斂性、計算代價以及全局尋優精度等方面的問題，本課題發展了一套差集與群智慧型（DSSI）相融合的稀疏天線陣合成方法通用框架：首先，在探尋差集序列特性與稀疏陣列合成目標之間的關聯規律的基礎上，建立差集稀疏陣列模型；然後，深入研究差集陣列模型與群智慧型模型的融合策略，包括種群差集序列初始化、子種群差集序列嵌入、差集簡化參數控制方式等，進而發展一套完整的DSSI方法；最後，採用數學分析和數值實驗的手段研究DSSI方法的收斂性，建立一套涵蓋收斂速率、收斂精度、時間複雜度等參數的DSSI收斂性統計評估體系。將所提DSSI方法套用於最小冗餘MIMO雷達虛擬陣列合成和MIMO雷達方向圖合成等問題中，理論分析和數值實驗結果均表明，DSSI方法在尋優精度、收斂速率和時間代價等方面均優於標準群智慧型算法、標準差集算法。本項目研究成果可為實際的天線工程設計（尤其大規模陣列稀疏）提供可靠的理論依據和有價值的參考結果，從而推動陣列天線在通信、雷達、遙感、射電天文、醫學成像等領域的深入套用。
