多目标智能优化算法及其天线设计应用的研究

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1、＇／ａ■Ｊ＊■－‘．．＼、Ｉ．，心■Ｖ■■＼－－单位代码：１０２９３密级；硕女緣您俗戈．．羅，，垂務，ｍｉＷ．？壽勝歌－－；＇伊—－论文题目：《目标智能优化算法及其天线设计应用的研究Ｖ；１０１３０２０８２３＇．，＇華号－赵博伟：姓名—＿哥；＼导师薄亚明＇碎学科专业电磁场与微波技术程计算机辅助分析与设计硏究方向电磁工工学硕±申请学位

2、类别二一论文提交日期零六年云月．＇１．■，，．？；南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，论文中不包含其他人已经发表或撰写过，除了文中特别加从标注和致谢的地方外的研巧成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实一，愿意承担切相关的

3、法律责任。．ｗｉ研巧生签名：日期抑？南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档可：采允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质…论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。乂的研巧生签名：若读朵导师签名：日期；少AStudyonM

4、ultiobjectiveIntelligentOptimizationAlgorithmsandApplicationsinAntennaDesignsThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhaoBoweiSupervisor:Prof.BoYa-mingMarch2016摘要现实中的最优化问题往往涉及多个目标，目标之间彼此互相冲突，一个目标

5、的提升往往导致其它目标的退化。求解多目标优化问题时需要同时保证解的逼近性、宽广性、均匀性以及算法的效率，多目标优化问题固有的复杂性使得求解难度大幅增加。本文调研了NSGA-II等优秀多目标优化算法的机制，基于团队进步算法（TPA）的进化策略，提出非支配排序团队进步算法（NRTPA）。本文在原理上分析了NRTPA高效的寻优效率，由于算法每代产生极少的子个体，适应值计算次数大幅减少，因而拥有更高的进化效率和更快的收敛速度。然后使用ZDT和DTLZ等多目标测试函数进行了测试，并使用度量指标进行了验证，数值

6、结果表明，NRTPA收敛速度快，解集分布性好，计算适应值次数少，因此非常适用于适应值计算周期长的实际工程问题，例如天线的优化设计等。介绍了外挂优化脚本联合优化算法和仿真软件协同优化天线设计的步骤，并将NRTPA用于超宽带平面单极天线的优化设计，使得天线在指定工作频带内降低

7、S11

8、，同时天线尺寸实现小型化。最后将优化尺寸的天线进行加工实测，并模拟加工误差，测量结果同样验证了优化尺寸的天线在性能和尺寸这两个目标上都表现更优。数值试验表明NRTPA具有收敛速度快、计算量少、实现简单等特性；超宽带天线的优

9、化设计表明NRTPA具备解决电磁场优化等实际工程问题的能力。关键词:多目标优化，智能优化算法，多目标测试问题，天线设计IAbstractPracticaloptimizationproblemsgenerallyinvolvemultipleobjectivesthatconflictwitheachother.Theimprovementofoneobjectivemayleadtothedeteriorationofotherones.Itisnecessarytoachievetheappro

10、ximationtothesolutionsanddiversityontherealParetofront,andalsohighefficiencyisrequiredforthealgorithm.Theintrinsiccomplexityofmultiobjectiveoptimizationproblemsleadstoahugeincreaseofdifficultyinfindingoptimalsolutions.Thispaperstudiesth