基于一种新的遗传算法的天线方向图综合技术

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1、第19卷第2期电波科学学报Voi.19，No.22004年4月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEAprii，2004文章编号1005-0388（2004）02-0182-05基于一种新的遗传算法的!天线方向图综合技术1，21范瑜金荣洪（1.上海交通大学电子工程系，fanyu_2000@sjtu.edu.cn，上海200030；2.江苏省常熟理工学院，江苏215500）摘要给出了一种基于实数编码遗传算法的天线方向图综合方法。在遗传算法模型中采用了向下、向上外推和非一致杂交算子等交

2、叉技术，并结合内插、交换等多种技术形成综合交叉方式。该算法克服了已有算法早熟、对初始群体依赖性等缺陷的同时，较大幅度地提高了算法的收敛速度和可靠性；通过在目标函数中加入零陷方差项克服了现有算法零陷不均衡的缺陷。计算机仿真结果表明，与现有算法相比，该方法用于天线方向图综合具有收敛速度快、零陷均衡、可靠等优势。关键词阵列天线，遗传算法，实数编码，方向图综合中图分类号TN820.1文献标识码APatternsynthesisofantennasbasedonanovelgeneticalgorithm1，

3、21FANYuJINRong-hong（1.DepartmentofElectronicEngeering，ShanghaiJiaotongUniuersity，fanyu_2000@sjtu.edu.cn，Shanghai200030，China；2.ChangshuInstituteofTechnology，Jiangsu215500，China）AbstractInthispaper，anarrayantennapatternsynthesisbasedonareai-vaiuedgenet-

4、icaigorithmispresented.Thegeneticaigorithmmodeiadoptssomecrossmethodssuchasdownwardsextrapoiate，upwardsextrapoiateandnonuniformcrossoperator.Moreover，thismethodhasintegratedwithinterpioateandexchangetoformcompositiveintegratedcrossmethod，bywhichitcange

5、tridoftheprematurityandthedependenceoftheconver-genceofconventionaigeneticaigorithmsontheinitiaipopuiation.Atthesametime，vari-anceofnuiisisjoinedtheobjectivefunctiontoovercometheimbaianceofnuiis.Computersimuiationprovesthatthismethodhasadvantagesoffast

6、convergence，nuiisbaianceandreiiabiiityinarrayantennasynthesiscomparedexistingaigorithms.Keywordsarrayantennas，geneticaigorithm，reai-vaiuedcoding，patternsynthesis1引言这一背景下应运而生的通信领域关键技术之一。智随着无线通信技术的飞速发展，有限的频谱资能天线利用多个天线阵元的组合进行信号处理，自源面临着枯竭的危险，如何优化通信系统资源配置动调

7、整发射和接收方向图，针对不同的信号环境实和提高资源利用效率，一直是通信领域科学家和工现系统参数选择的最优化。在移动通信等现代通信程师们致力追求的目标之一。智能天线技术就是在!收稿日期：2003-06-04.基金项目：教育部资助优秀青年教师计划资助（编号：2000-1636）第2期范瑜等：基于一种新的遗传算法的天线方向图综合技术183系统中，智能天线发挥着越来越重要的作用，而方向性，但这种相对单一的生成新个体的方法容易导致［12］图的综合正是智能天线的核心技术。如何针对不同算法的早熟。李东风等人提出的

8、双交换遗传算位置的信号和干扰适时地调整方向图一直是业界研法分别在奇数代和偶数代遗传过程中使用不同的染［1］究的热点。色体交换方法，但是其在数值交换部分中使用了一在自适应智能天线中，由于需要调整多个参数致杂交算子，很难拓展新的搜索空间。变量形成自适应多波束，尤其是作为一种多址方式本文提出的改进算法在遗传算法模型中采用了（空分多址SDMA），在通信系统中必须结合其他多向下、向上外推和非一致杂交算子等新的交叉技术，址方式，实现系统资源的优化配置和系统性能的整并结合内插、交换