基于二重帕累托理论的共形极化阵同时发射多波束动态组阵

文档摘要：共形极化阵列各阵元的各向不一致性使得波束形成须根据波束指向进行组阵才能获得较好的功率增益合成.当阵列进行同时波束形成时如何通过组阵使得各波束性能都较好,复用阵元的归属是一个难点.针对这一问题,提出了一种基于二重帕累托理论的同时发射多波束动态组阵(simultaneousmulti-beamdynamicarrayformationbaseondualParetotheory,SMDAF-DP)算法.该算法首先将基于帕累托最优理论的多目标粒子群优化(multi-objectiveparticleswarmoptimization,MOPSO)算法应用于共形极化阵,分别对每个波束指向进行组阵获得优选阵列;然后,针对各波束优选阵列中的复用阵元分配问题,提出了一种基于帕累托最优理论的多元粒子群优化(multivariateparticleswarmoptimization,MPSO)算法,通过实数优化的方式判断粒子位置,确定复用阵元最终的归属;最后,考虑波束指向分布疏散和密集的情况,对算法进行仿真验证.仿真结果表明:相较于现有算法,本文所提算法在保证阵元不复用的基础上能使各个波束形成更优的发射方向图.此外,在波束指向较为密集的情况下本文所提算法相比于现有算法仍具有更优越的性能,具有一定的稳健性.

Abstract：Theanisotropicinconsistencyofeacharrayelementofthepolarizedconformalarraymakesthebeamformingneedtooptimizethepositionofthearrayelementsaccordingtothebeampointinginordertoobtainabetterpowergainsynthesis.Whenthearrayperformssimultaneousbeamforminghowtomaketheperformanceofeachbeambetterbyarrayelementoptimization,theattributionofthemultiplexedarrayelementsisadifficultpoint.Inresponsetothisissue,asimultaneoustransmittingofmulti-beamarrayoptimizationbasedondoublePareto(SMDAF-DP)algorithmisproposed.Firstly,themulti-objectiveparticleswarmoptimizationalgorithmbasedonParetooptimalitytheoryisappliedtotheconformalpolarizationarrayandthepreferredarrayisobtainedbyoptimizingthepositionofthearrayelementsforeachbeamseparately;Secondly,amultivariateparticleswarmoptimizationalgorithmbasedonParetooptimalitytheoryisproposedtosolvetheallocationofmultiplexedarrayelementsinpreferredarrayforeachbeam.Thefinalbeamattributionofmultiplexingarrayelementsisdeterminedbyjudgingtheparticlepositionsbymeansofrealnumberoptimization;Finally,consideringthatthebeamdistributionissparseanddense,thealgorithmissimulatedandverified.Thesimulationresultsshowthat,comparedwiththeexistingalgorithms,theproposedmethodcangetbettertransmittedpatternsforeachbeamseparatelywhilethearrayelementsarenotmultiplexed.Inaddition,theproposedmethodalsohasbetterperformanceandismorerobustthanexistingalgorithmsinthecaseofdensebeampointing.

作者：付小川  谢菊兰  何子述Author：FUXiaochuan  XIEJulan  HEZishu
作者单位：电子科技大学,成都611731
刊名：电波科学学报 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofRadioScience
年，卷(期)：2024, 39(3)
分类号：TN958.92
关键词：共形极化阵列  同时发射多波束动态组阵  帕累托最优理论  复用阵元  多目标优化  多元粒子群优化(MPSO)  
Keywords：conformalpolarizationarray  simultaneoustransmittingofmulti-beamarrayoptimization  Paretooptimalitytheory  multiplexingarrayelements  multi-objectiveoptimization  multivariateparticleswarmoptimization(MPSO)  
机标分类号：TP391.41TN957TH137
在线出版日期：2024年7月24日
基金项目：国家自然科学基金基于二重帕累托理论的共形极化阵同时发射多波束动态组阵[
期刊论文]  电波科学学报--2024, 39(3)付小川  谢菊兰  何子述共形极化阵列各阵元的各向不一致性使得波束形成须根据波束指向进行组阵才能获得较好的功率增益合成.当阵列进行同时波束形成时如何通过组阵使得各波束性能都较好,复用阵元的归属是一个难点.针对这一问题,提出了一种基...参考文献和引证文献
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关键词：共形极化阵列,同时发射多波束动态组阵,帕累托最优理论,复用阵元,多目标优化,多元粒子群优化(MPSO),

2024-10-4 00:38 上传 基于二重帕累托理论的共形极化阵同时发射多波束动态组阵.pdf

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