竞争差分进化算法及其在共形阵综合中的应用

doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2012.03.018

J4 ›› 2012, Vol. 39 ›› Issue (3): 114-119.doi: 10.3969/j.issn.1001-2400.2012.03.018

竞争差分进化算法及其在共形阵综合中的应用

李蕊;史小卫;徐乐;顾新桃;李平

(西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室，陕西西安 710071)

收稿日期:2011-02-11 出版日期:2012-06-20 发布日期:2012-07-03
通讯作者: 李蕊
作者简介:李蕊(1980-)，女，西安电子科技大学博士研究生，E-mail: ruili@mail.xidian.edu.cn．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(60801039);广东省重大科技专项资助项目(2009A080207006)

Synthesis of a conformal antenna array using the competition differential evolution strategy

LI Rui;SHI Xiaowei;XU Le;GU Xintao;LI Ping

(Science and Technology on Antenna and Microwave Lab., Xidian Univ., Xi'an 710071， China)

Received:2011-02-11 Online:2012-06-20 Published:2012-07-03
Contact: LI Rui

摘要/Abstract

摘要：

将竞争机制引入差分进化算法，在变异操作时加入种群中的次优个体，利用其竞争作用提高算法的收敛速度．通过对典型测试函数的优化寻值，验证了竞争差分进化算法相对于传统差分进化算法的优越性．运用竞争差分进化算法实现了共形天线阵的低副瓣、宽零陷以及多波束综合，仿真结果表明新算法具有更快的收敛速度．

关键词: 方向图综合, 差分进化算法, 共形天线

Abstract:

With the novel mutant operation adopting the sub-optimal individual, a Competition Differential Evolution (CDE) algorithm is proposed. The convergence speed of CDE is accelerated with the aid of the sub-optimal individual. Typical test functions are minimized using DE and CDE algorithms to verify the performance of the CDE algorithm. Low sidelobe broad nulls and multi-beam cylinder conformal antenna arrays are synthesized by the algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm converges faster than DE.

Key words: pattern synthesis, differential evolution, conformal array

中图分类号:

TN820

李蕊;史小卫;徐乐;顾新桃;李平. 竞争差分进化算法及其在共形阵综合中的应用[J]. J4, 2012, 39(3): 114-119.

LI Rui;SHI Xiaowei;XU Le;GU Xintao;LI Ping. Synthesis of a conformal antenna array using the competition differential evolution strategy[J]. J4, 2012, 39(3): 114-119.

参考文献

［1］张凡, 张福顺, 赵钢, 等. 共形天线阵列方向图分析与综合［J］. 西安电子科技大学学报, 2010, 37(3): 496-501.
Zhang Fan, Zhang Fushun, Zhao Gang, et al. Pattern Analysis and Synthesis of the Conformal Antennas Array ［J］. Jounal of Xidian University, 2010, 37(3): 496-501.
［2］ Storn R, Price K V. Differential Evolution—a Simple and Efficient Heuristic for Global Optimization over Continuous Spaces ［J］. J Global Optim, 1997, 11(4): 341-359.
［3］刘若辰, 焦李成, 雷七峰, 等. 一种新的差分进化约束优化算法［J］. 西安电子科技大学学报, 2011, 38(1): 47-53.
Liu Ruochen, Jiao Licheng, Lei Qifeng, et al. New Differential Evolution Constrained Optimization Algorithm ［J］. Jounal of Xidian University, 2011, 38(1): 47-53.
［4］ Rogalsky T, Derksen R W, Kocabiyik S. Differential Evolution in Aerodynamic Optimization ［C］//Proc 46th Annu Conf of Can Aeronaut Space Inst. Montreal: Candian Aeronautics and Space Institute, 1999: 29-36.
［5］ Joshi R, Sanderson A C. Minimal Representation Multisensory Fusion Using Differential Evolution ［J］. IEEE Trans on Syst Man Cybern A, Syst Humans, 1999, 29(1): 63-76.
［6］ Storn R. On the Usage of Differential Evolution for Function Optimization ［C］//Proc Biennial Conf North Amer Fuzzy Inf Process Soc. Berkeley: IEEE, 1996: 519-523.
［7］ Massa A, Pastorino M, Randazzo A. Optimization of the Directivity of a Monopulse Antenna with a Subarray Weighting by a Hybrid Differential Evolution Method ［J］. IEEE Antennas Wireless Propag Lett, 2006(5): 155-158.
［8］ Chen Y, Yang S, Nie Z. The Application of a Modified Differential Evolution Strategy to Some Array Pattern Synthesis Problems ［J］. IEEE Trans on Antennas Propag, 2008, 56(7): 1919-1927.
［9］ Guo Jingli, Li Jianying. Pattern Synthesis of Conformal Array Antenna in the Presence of Platform Using Differential Evolution Algorithm ［J］. IEEE Trans on Antennas Propag, 2009, 57(9): 2615-2621.
［10］ Lin C, Qing A, Feng Q. Synthesis of Unequally Spaced Antenna Arrays by Using Differential Evolution ［J］. IEEE Trans on Antennas Propag, 2010, 58(8): 2553-2561.
［11］范瑜, 金荣, 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): 1997-2000.
Fan Yu, Jin Rong, Geng Junping, et al. A Hybrid Optimized Algorithm Ba sed on Differential Evolution and Genetic Algorithm and It s Applications in Pattern Synthe sis of Antenna Arrays ［J］. Acta Electronica Sinica, 2004, 32(12): 1997-2000.
［12］ Feoktistov V, Janaqi S. Generalization of the Strategies in Differential Evolution ［C］//Proc of the 18th Int Parallel and Distributed Processing Symposium. Santa Fe: IEEE, 2004: 165-170.

[1]	杜振鑫,刘广钟,赵学华. 集成学习人工蜂群算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(2): 124-131.
[2]	宋嘉奇, 陶海红. 一种稀布阵列天线的近场波束综合算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(6): 14-18.
[3]	李枫, 王紫阳, 王乐, 李蕊, 冯罡, 尹应增. 抗干扰阵列天线的小型化及波束形成技术分析[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(6): 51-56.
[4]	刘燕;焦永昌;张亚明;王新宽. 入侵杂草优化算法用于阵列天线方向图综合[J]. J4, 2014, 41(1): 29-33+86.
[5]	王新宽;焦永昌;谭艳艳. 自适应迭代傅里叶算法用于阵列方向图综合[J]. J4, 2013, 40(4): 85-89+187.
[6]	杨涛;苏涛;张旺. 二维宽带MIMO雷达发射方向图综合方法[J]. J4, 2013, 40(3): 180-187.
[7]	张帅;龚书喜;关莹;龚琦;路宝. 大型阵列天线阻抗矩阵和散射矩阵的求解及应用[J]. J4, 2012, 39(3): 106-113.
[8]	王文涛;王夫蔚;龚书喜;王兴. 采用隐式空间映射算法的阵列方向图综合[J]. J4, 2012, 39(2): 159-163+199.
[9]	刘若辰;焦李成;雷七峰;方玲芬. 一种新的差分进化约束优化算法[J]. J4, 2011, 38(1): 47-53.
[10]	王文涛;刘英;龚书喜;张玉洁;王兴. 采用间距优化的阵列天线RCS减缩方法研究[J]. J4, 2010, 37(6): 1077-1081.
[11]	张凡;张福顺;赵钢;林晨. 共形天线阵列方向图分析与综合[J]. J4, 2010, 37(3): 496-501.
[12]	刘晓莉;廖桂生;曾操. 最大化阵列效率的方向图综合方法[J]. J4, 2009, 36(5): 807-812.
[13]	李文涛;刘淑芳;史小卫;黑永强. 改进粒子群算法及其在共形相控阵综合中的应用[J]. J4, 2009, 36(5): 835-840.
[14]	刘涛;曹祥玉;文曦. 曲面EBG结构表面波带隙特性研究 [J]. J4, 2007, 34(7): 152-155.
[15]	杨明磊;陈伯孝;张守宏. 微波综合脉冲孔径雷达方向图综合研究 [J]. J4, 2007, 34(5): 738-742.

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