TOP19毕业论文_阵列天线方向图综合分析与仿真.doc文档免费在线阅读

自适应阵和智能阵对各个阵元接收的信号加以处理，就能使阵列变得积极，并对环境做出聪明的反应，操纵其波束指向想要的信号，而同时操纵其零点方向对着不想要的干扰信号，从而使所要信号的信噪比最大化此外，借助对各阵元馈端上信号的适当取样和数字化，并用计算机加以处理，从原理上讲能构成非常聪明，阵元个数为偶数个利用第二个大了搜索范围另方面，使每个粒子利用更多其他粒子的有用信息，通过个体极值加权平均，加强粒子之间的合作与竞争。

遗传算法，又译为基因算法。

世纪年代末期到年代初期部最优等缺点。

近年来，针对的缺点提出了雁群算法，它借鉴雁群的飞行特征，对标准提出两方面改进方面，将全局极值变换为按历史最优适应值排序后，其前面那个较优粒子的个体值保持了粒子的多样性，扩应用广泛的新型天线。

算法成果粒子群优化最早是由和等于年提出的。

最为种随机智能算法，有着收敛速度快运算简单易于实现的特点，但也存在易于发散容易陷入局阵雷达同样具有重要意义，对于预警雷达而言，总是希望阵列方向图主波束尽量窄，旁瓣尽量低，这样就易于发现目标，降低干扰的影响。

国内外研究的现状阵列天线相关领域的应用非常多，下面介绍关于算法的研究成果和两种的双波束，个波束对准西部美洲，另个波束对准阿拉斯加，即要求两个主瓣，而主瓣区内要均匀辐射，照射地球的其他区域的旁瓣应尽量低以减少干扰，照射地球以外的其他区域则允许有较高的旁瓣。

天线阵列综合对于相控同而有多种变化。

例如车载通信地空或者陆海搜索雷达所用的天线往往需要产生种扇形波束，即在方向图主瓣范围内扇形空间有均匀辐射，除此而外的空间应无辐射。

又如同步轨道中的通信卫星要求产生分离北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页设计，使系统产生的方向图与所要求的方向图良好逼近。

因此，方向图综合问题实际上是天线分析的反设计，即在给定方向图要求的条件下设计辐射源分布。

所要求的方向图随着应用的不度，特殊的主瓣形状和低的旁瓣电平等等。

因此需要根据这些指标用相关算法获得最佳的天线阵列阵元权系数，这种技术称为阵列方向图综合。

阵列方向图综合是指按规定的方向图要求，用种或者多种方法来进行天线系统的东证。

综合算法的意义近几十年来，阵列方向图的综合问题引起了人们的广泛关注，并且随着全球通信业务的迅猛发展，智能天线已经成为卫星通信和移动通信的研究热点。

天线通信系统般要求天线阵列方向图具有定主瓣宽提出将自适应原理应用于阵列方向图综合中。

这种方法有很多通用性，可用于任意阵列，但该算法的收敛特性很大程度上取决于循环增益，值很难选取，只能适用试凑法来选取，另外该算法的精度也无法得到保向图综合问题。

也提出了各种具有均匀旁瓣的方向图综合方法。

但是上述方法的共同特点是只适用于均匀分布的各项同性阵元构成的阵列，而不能直接用于任意阵。

年和合问题最初的研究工作集中在由均匀分布，各向同性元构成的阵列天线上。

年，首先提出在均匀线阵的基础上实现切比雪夫方向图的综合方法，这方法解决了在主瓣宽度定的条件下，如何使旁瓣峰值电平最低的方生特殊的辐射特性，这种多辐射器的结构就称为天线阵，构造成的阵列排列的多天线就可以看做事个的天线，称为阵列天线，构成阵列天线的单个辐射器就称为单元。

研究的背景和意义阵列天线综合算法的背景方向图综殊指标，单个天线往往不能达到预定的要求，这时就需要多个天线联合起来工作，共同实现个预定的指标，这种组合造就了阵列天线。

若干个天线辐射器按照定的方式安排和激励，利用电磁波的干涉原理和叠加原理来产些天线形式旦选定，其辐射特性便是相对固定的，如波瓣指向波束宽度增益等，这就造成些特殊应用场合的局限性，如雷达天线般要求较强的方向性较高的增益很窄的波束宽度波束可以实现电扫描及其它些特第页绪论天线是种用于发射和接受电磁能量的设备。

在许多场合，由单个天线或称为单个辐射器就可以很好地完成发射和接受电磁能量的任务，如常用的各种线天线，面天线，反射面天线等，其本身就可以工作。

但这本章小结工程中的阵列天线引言激励方式逐元法散射法本章小结结论致谢参考文献附录附录东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页英文原文中文译文附录部分仿真程序源代码东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第本章小结工程中的阵列天线引言激励方式逐元法散射法本章小结结论致谢参考文献附录附录东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页英文原文中文译文附录部分仿真程序源代码东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页绪论天线是种用于发射和接受电磁能量的设备。

在许多场合，由单个天线或称为单个辐射器就可以很好地完成发射和接受电磁能量的任务，如常用的各种线天线，面天线，反射面天线等，其本身就可以工作。

但这些天线形式旦选定，其辐射特性便是相对固定的，如波瓣指向波束宽度增益等，这就造成些特殊应用场合的局限性，如雷达天线般要求较强的方向性较高的增益很窄的波束宽度波束可以实现电扫描及其它些特殊指标，单个天线往往不能达到预定的要求，这时就需要多个天线联合起来工作，共同实现个预定的指标，这种组合造就了阵列天线。

若干个天线辐射器按照定的方式安排和激励，利用电磁波的干涉原理和叠加原理来产生特殊的辐射特性，这种多辐射器的结构就称为天线阵，构造成的阵列排列的多天线就可以看做事个的天线，称为阵列天线，构成阵列天线的单个辐射器就称为单元。

研究的背景和意义阵列天线综合算法的背景方向图综合问题最初的研究工作集中在由均匀分布，各向同性元构成的阵列天线上。

年，首先提出在均匀线阵的基础上实现切比雪夫方向图的综合方法，这方法解决了在主瓣宽度定的条件下，如何使旁瓣峰值电平最低的方向图综合问题。

也提出了各种具有均匀旁瓣的方向图综合方法。

但是上述方法的共同特点是只适用于均匀分布的各项同性阵元构成的阵列，而不能直接用于任意阵。

年和提出将自适应原理应用于阵列方向图综合中。

这种方法有很多通用性，可用于任意阵列，但该算法的收敛特性很大程度上取决于循环增益，值很难选取，只能适用试凑法来选取，另外该算法的精度也无法得到保证。

综合算法的意义近几十年来，阵列方向图的综合问题引起了人们的广泛关注，并且随着全球通信业务的迅猛发展，智能天线已经成为卫星通信和移动通信的研究热点。

天线通信系统般要求天线阵列方向图具有定主瓣宽度，特殊的主瓣形状和低的旁瓣电平等等。

因此需要根据这些指标用相关算法获得最佳的天线阵列阵元权系数，这种技术称为阵列方向图综合。

阵列方向图综合是指按规定的方向图要求，用种或者多种方法来进行天线系统的东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页设计，使系统产生的方向图与所要求的方向图良好逼近。

因此，方向图综合问题实际上是天线分析的反设计，即在给定方向图要求的条件下设计辐射源分布。

所要求的方向图随着应用的不同而有多种变化。

例如车载通信地空或者陆海搜索雷达所用的天线往往需要产生种扇形波束，即在方向图主瓣范围内扇形空间有均匀辐射，除此而外的空间应无辐射。

又如同步轨道中的通信卫星要求产生分离的双波束，个波束对准西部美洲，另个波束对准阿拉斯加，即要求两个主瓣，而主瓣区内要均匀辐射，照射地球的其他区域的旁瓣应尽量低以减少干扰，照射地球以外的其他区域则允许有较高的旁瓣。

天线阵列综合对于相控阵雷达同样具有重要意义，对于预警雷达而言，总是希望阵列方向图主波束尽量窄，旁瓣尽量低，这样就易于发现目标，降低干扰的影响。

国内外研究的现状阵列天线相关领域的应用非常多，下面介绍关于算法的研究成果和两种应用广泛的新型天线。

算法成果粒子群优化最早是由和等于年提出的。

最为种随机智能算法，有着收敛速度快运算简单易于实现的特点，但也存在易于发散容易陷入局部最优等缺点。

近年来，针对的缺点提出了雁群算法，它借鉴雁群的飞行特征，对标准提出两方面改进方面，将全局极值变换为按历史最优适应值排序后，其前面那个较优粒子的个体值保持了粒子的多样性，扩大了搜索范围另方面，使每个粒子利用更多其他粒子的有用信息，通过个体极值加权平均，加强粒子之间的合作与竞争。

遗传算法，又译为基因算法。

世纪年代末期到年代初期，美国大学的教授与其同事学生们研究形成了个较完整的理论和方法，从试图解释自然系统中生物的复杂适应过程入手，模拟进化的机制构造人工系统的模型。

教授于年出版了其开创性著作，该书详细阐述了遗传算法的理论，并为其奠定了数学基础，发展了整套模拟生物自适应系统的理论，他认为遗传算法本质上是自适应系统的算法，应用最多的是系统最优化研究。

东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页阵列天线应用相控阵通过改变阵列的馈电相位，从而移动整个阵列天线合成波束，相控阵由于具有控制灵活，天线结构和转动机械要求低波束扫描快和精度高等优势，尤其是随着电子技术的进步，使得基于半导体的控制电路成本越来越低致性越来越好，这种扫描方式已经逐渐占据了主导地位，目前不仅在高成本的雷达领域，甚至在传统上采用低成本直天线和机械扫描天线的通信领域，都已经或者即将广泛应用，成为了先进技术和高性能天线的象征。

自适应阵和智能阵对各个阵元接收的信号加以处理，就能使阵列变得积极，并对环境做出聪明的反应，操纵其波束指向想要的信号，而同时操纵其零点方向对着不想要的干扰信号，从而使所要信号的信噪比最大化此外，借助对各阵元馈端上信号的适当取样和数字化，并用计算机加以处理，从原理上讲能构成非常聪明，阵元个数为偶数个利用第二个利于编程的归化方向图函数翻转但是要去掉公共的元素去掉的元素阵元个数为奇数东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页激励