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1、碩士學(xué)位論文陣列天線稀布優(yōu)化算法研究RESEARCHONSYNTHESISANDOPTIMIZATIONALGORITHMOFSPARSEANTENNAARRAYS殷雙斌哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年6月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TN911.72學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：621.3密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文陣列天線稀布優(yōu)化算法研究碩士研究生：殷雙斌導(dǎo)師：索瑩副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：信息與通信工程所在單位：電子與信息工程學(xué)院答辯日期：2016年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TN911.72U.D.C.:621.3Dissertationf
2、ortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONSYNTHESISANDOPTIMIZATIONALGORITHMOFSPARSEANTENNAARRAYSCandidate：YinShuangbinSupervisor：Prof.SuoYingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEn-gineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineer
3、ingDateofDefence：June，2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要稀布陣天線不但可以減少天線單元以降低天線系統(tǒng)的工程成本，而且具有更大的自由度在陣列孔徑上布置陣元，可以獲取更加優(yōu)越的天線性能。對(duì)于相同的天線數(shù)目和陣列孔徑，稀布陣比均勻陣更易獲得較窄的主瓣、較低的峰值旁瓣。當(dāng)陣列孔徑相同，稀布陣天線由于其相對(duì)增大的陣元間距以致減弱了陣元間的互耦效應(yīng)。因此，稀布陣天線在實(shí)際工程中得到了廣泛應(yīng)用。旁瓣電平會(huì)隨著陣元數(shù)的減少而升高，為了降低陣列的
4、旁瓣電平，就需要優(yōu)化陣列天線的陣元位置和激勵(lì)。本文主要研究在給陣列孔徑、陣元個(gè)數(shù)、最小陣元間距的條件下，對(duì)陣元的位置進(jìn)行稀布優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得盡量低的峰值旁瓣電平。本文根據(jù)陣列天線的基礎(chǔ)知識(shí)，構(gòu)建了陣列天線稀布優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型；采用傅里葉算法分別對(duì)規(guī)則分布的直線陣列和平面陣列進(jìn)行了稀疏優(yōu)化；采用改進(jìn)的遺傳算法對(duì)四種情形的線性陣列進(jìn)行了優(yōu)化并與文獻(xiàn)的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)；采用基于模擬退火的粒子群算法同樣對(duì)四種情形的線性陣列進(jìn)行了稀布優(yōu)化并與遺傳算法和文獻(xiàn)優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)；最后采用基于模擬退火的粒子群算法對(duì)全方位角掃描的圓環(huán)陣列進(jìn)行了稀布優(yōu)化。仿真結(jié)果證明了上述方法的高效性和收
5、斂性。關(guān)鍵詞：陣列天線；傅里葉算法；改進(jìn)的遺傳算法；粒子群算法；模擬退火算法-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractSparsearrayscannotonlyreducethenumberofarrayelementsinordertocutdowntheengineeringcostoftheantennasystem,butalsohasagreaterdegreeoffreedomtoallocatearrayelementovertheaperture,achievingbetterperfor-manceoftheantenna.Sparsear
6、rayscanobtainanarrowmainlobeandalowerpeaksidelobethanuniformarrayswiththesamenumberofelements,apertureandminimumelementspacing.Atthesametime,sparsearrayscanweakenthemutualcouplingbetweenarrayelementsduetorelativelyincreasedarrayelementspacing.Therefore,sparsearrayshasbeenwidelyusedinprac
7、ticalengineering.Thesidelobelevelisincreasedwiththedecreaseofthenumberofarrayele-mentsforsparsearrays.Inordertoreducethesidelobelevelofthearray,theelementpositionandexcitationareoptimized.Inthispaper,thepositionoftheelementisoptimizedwiththeconstraintsofthearrayaperture,t
