平面稀疏陣列綜合的最佳化布陣理論與技術研究

《平面稀疏陣列綜合的最佳化布陣理論與技術研究》是依託哈爾濱工業大學，由索瑩擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：平面稀疏陣列綜合的最佳化布陣理論與技術研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：索瑩

項目摘要

稀疏陣列綜合技術是最佳化布陣技術研究的重要方法之一。在本課題中，主要圍繞二維稀疏陣列的最佳化布陣，以獲得儘量低的旁瓣電平展開全面研究，主要涉及基於遺傳算法，疊代FFT算法的最佳化布陣，提高現有算法的效能；通過上述算法對不同情形的平面陣列稀疏布陣上的最佳化仿真，歸納不同形式的陣列天線稀疏後，對陣列性能的影響；研究以陣元位置、陣元激勵為最佳化目標的多目標最佳化模型；進一步研究以同心圓環陣列為陣元的平面陣列的二次最佳化問題。該項目開展的陣列天線最佳化研究，具有重要的理論意義和廣泛的軍事和民用套用前景。

結題摘要

在提高陣列天線方向性係數的研究中，超方向性陣列綜合可以在滿足外部噪聲占優的情況下實現最優方向性係數；而且對於超方向性陣列來說，可以利用較少的陣元數來實現較高的方向性係數，對接收陣列小型化研究有重大的意義。 稀疏陣列綜合技術是最佳化布陣技術研究的重要方法之一。在本課題中，主要圍繞二維稀疏陣列的最佳化布陣，以獲得儘量低的旁瓣電平展開全面研究。主要涉及基於遺傳算法，疊代FFT算法的最佳化布陣，提高現有算法的效能。研究在滿足外部噪聲占優的約束下使陣列的方向性係數達到最優，進而提高了系統的信噪比；同時，為了滿足目標識別和抗干擾的主旁瓣比要求，還可以通過疊代方法來控制旁瓣電平。首先，利用該超方向陣列綜合法，推導了任意形式陣列的方向性係數的解析式，實現了典型陣列的最優方向性係數綜合。然後，對稀布線陣實現了數學建模，以抑制陣列的峰值旁瓣電平為最佳化目標，採用疊代傅立葉算法，大變異遺傳算法和基於模擬退火（SA）的粒子群（PSO）算法對直線陣列進行了稀布最佳化。最後，結合端射陣和圓陣的方向性係數和陣列小型化要求，選擇合適的參數進行超方向性陣列設計，分別採用均勻陣列因子和稀布陣列因子設計高頻段接收陣列。該項目開展的陣列天線最佳化研究，具有重要的理論意義和廣泛的軍事和民用套用前景。