1.基于改进遗传算法的新型平面分子阵天线阵列综合布阵方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1.建立布阵与优化模型:设阵列由N个子阵组成,阵元只在子阵中分布;
步骤2.遗传编码:对于子阵内部采用稀疏布阵优化,将N个子阵的阵元分布组成联合矩阵,再进行二进制编码组成0‑1矩阵,将0‑1矩阵作为第一条染色体;0‑1矩阵中矩阵元素为0表示对应栅格点位置处没有设置阵元,矩阵元素为1对应栅格点位置处设置有阵元;
对于N个子阵间距采用实数编码优化,以各子阵左下角栅格点的坐标作为优化变量来生成大小为N×1的实数向量,将生成的实数向量作为第二条染色体;
代表子阵内部布阵的第一条染色体与代表N个子阵分布的第二条染色体结合即可完整代表一个个体,生成的个体无重叠情况;个体即表示子阵天线阵列综合布阵;
步骤3.设置最大迭代次数与种群中个体的个数,再通过迭代完成进化:
3‑1)遗传选择:计算上一次迭代所得的种群中每个个体的适应度函数值,选择算法生成无重叠情况的新个体以更新种群;
3‑2)遗传交叉:使用交叉算法生成无重叠情况的新个体以更新种群;
3‑3)遗传变异:使用变异算法生成无重叠情况的新个体以更新种群;
3‑4)基于底层全局搜索的遗传变异:计算最新的种群每个个体的适应度函数值,按从小到大的顺序对个体对进行排序,取适应度值最低的设定比例的个体进行遗传变异操作生成无重叠情况的新个体以更新种群;
3‑5)迭代结束判断:判断当前迭代次数是否达到最大迭代次数,如是,则选择进化过程中具有最大适应度函数值的个体作为最优的子阵天线阵列综合布阵输出,否则,对当前迭代次数加1更新后,返回步骤3‑1)。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,无重叠情况的个体为子阵间不重叠,通过生成的第二条染色体来判断子阵是否重叠;若发现子阵件重叠,则重新生成新的个体,直到生成无重叠情况的个体。
3.如权利要求2所述方法,其特征在于,通过生成的第二条染色体来判断子阵是否重叠的具体方法是:设个体中任意两个子阵i,j的任意两点坐标分别为(xi,yi)和(xj,yj),即第二条染色体中的任意两点,若满足以下条件则表示不重叠:为子阵横向的栅格点数,sub_My为子阵纵向的栅格点数,&&表示条件且。
4.如权利要求1所述方法,其特征在于,选择算法为:根据上一次迭代所得的种群中每个个体的适应度函数值,按从小到大的顺序对个体对进行排序,并按比例转化为选中概率,根据选中概率分别对每个个体采用轮盘赌方法进行选择,生成新的种群;当迭代次数大于1时,结合最优保留法,即用上一次跌代时适应度函数值最大个体作为最优个体代替本次生成的种群中最差的个体。
5.如权利要求1所述方法,其特征在于,交叉算法为:对种群中的个体进行两两随机配对,以预先设定的交叉概率确定是否交叉,需要进行交叉操作时,对于第一条染色体,采用平面单点交叉法生成新的个体;对于第二条染色体,采用两点交叉方法生成新的个体。
6.如权利要求1所述方法,其特征在于,变异算法为:种群中的每个个体依次根据预先设定的变异概率确定是否需要变异,当需要进行变异操作时,对于第一条染色体,随机取其中两点,需保证两点值不同,分别对其进行取反操作;对于第二条染色体,随机取一点,随机赋值为取值范围内的一点坐标。
7.如权利要求1所述方法,其特征在于,设定比例为30%。