基于粒子群算法的非均勻稀布陣列綜合

孫紹國

(中國電子科技集團公司第三十八研究所 合肥 230031)

0 引言

在雷達、電子對抗、通信及射電天文等領域，為了獲得高的目標分辨率，天線孔徑相對較大，同時為了減少單元通道，降低成本，往往對天線單元數量有一定的限制。采用均勻布陣方式，由于陣元間距大，往往帶來大的柵瓣問題，非均勻稀布陣具有不受柵瓣影響及天線孔徑大的優點，通過陣元位置優化，降低天線旁瓣電平，因此常采用陣元非均勻排列的稀布陣方式?？紤]陣元間互耦影響及天線單元尺寸的限制，天線單元非均勻稀布，陣元間距應滿足一定的約束條件，即不小于某一最小設定值。如何在給定陣元數和陣列孔徑時，確定有最小陣元間距約束的非均勻陣列的陣元位置，以抑制柵瓣，降低旁瓣電平，一直未能很好解決，主要是由于非均勻陣元位置優化設計是一個非線性問題，同時對陣元間距必須有一定的約束。針對非均勻稀布陣優化，目前采用的主要方法有統計優化方法［1］、模擬退火法［2］、分數階勒讓德變換方法［3］、遺傳算法［4，5］等。但這些方法編程復雜，計算速度慢，調整參數多，計算效果不甚理想。

粒子群優化算法(Particle Swarm Optimization)通過群體中粒子間的合作與競爭進行優化搜索，該算法可調參數少，簡單，收斂速度快，易于實現并且功能強大，近年來被廣泛應用于解決天線陣列優化問題［6-8］。本文基于粒子群優化算法，在給定陣列孔徑和陣元數條件下，以消除柵瓣，降低旁瓣電平為目……