[发明专利]适用于车联网的阵列天线波束成形方向图优化方法及系统

权利要求书

1.一种适用于车联网的阵列天线波束成形方向图优化方法，其特征在于，包括：

初始化阵元的激励电流值，将所述阵元的激励电流值作为种子；

将所述种子散布在解的空间中长成杂草个体；

采用随机变异算子对各所述杂草个体进行变异操作，得到变异后的杂草个体；

计算所述变异后的杂草个体的适应度值；

将所述适应度值按照升序排列；

根据所述变异后的杂草个体，得到新的种子，所述新的种子数量根据升序排列后的最小适应度值和最大适应度值决定；

采用莱维飞行算子将所述新的种子扩散到空间中，产生新的杂草个体；

计算所述新的杂草个体的适应度值；

将所述变异后杂草个体和所述新的杂草个体的适应度值按照升序进行排列，得到升序排列结果；

根据所述升序排列结果淘汰掉适应度值高的杂草个体，并保持个体数量的最大值；

判断是否达到最大迭代次数；

若是，则输出当前的最小适应度值所对应的杂草个体，即最终的阵元的激励电流值；

若否，则返回步骤“采用随机变异算子对各所述杂草个体进行变异操作，得到变异后的杂草个体”；

所述采用随机变异算子对各所述杂草个体进行变异操作，得到变异后的杂草个体，具体包括：

采用随机变异算子根据公式：

P^iter＝P^iter+R×K

对各所述杂草个体进行变异操作，得到变异后的杂草个体；

其中，P_m^iter和P_n^iter分别为种群中随机选中的不同个体，iter为当前的迭代次数，R为变异因子，rand为0到1之间的随机数字，pa为阈值且初始化为0.25，pop为杂草种群矩阵，K为逻辑判断因子且其值取决于pa的值，当产生的随机数大于pa时，K取值为1，当产生的随机数小于或等于pa时，K取值为0；

所述采用莱维飞行算子将所述新的种子扩散到空间中，产生新的杂草个体，具体包括：

采用莱维飞行算子采用下列公式：

Le′vy(β)＝L_stepsize×N_randn

将所述新的种子扩散到空间中，产生新的杂草个体；

其中，iter为当前迭代次数，iter_max为最大迭代次数，σ_iter为当前迭代步骤中的标准差，W_new^iter+1为第(iter+1)代中产生的新杂草个体，N(0,σ_iter²)为种子以均值为0且变化的标准差σ_iter的正态分布随机地散布在空间中，σ_initial和σ_final分别为预先定义的初始和最终标准差，m为非线性调制指数，L_stepsize为莱维飞行机制的步长，α为权重因子，N_randn为随机数，β为莱维分布的概率密度函数的参数，P^iter为当前迭代步骤中的杂草个体。

2.根据权利要求1所述的适用于车联网的阵列天线波束成形方向图优化方法，其特征在于，所述初始化阵元的激励电流值，将所述阵元的激励电流值作为种子，具体包括：

初始化阵元的激励电流值，将所述阵元的激励电流值作为种子，通过公式：

初始化产生n个种子作为阵元的激励电流的初始值；

其中，pop为种群矩阵，n为种群规模，即种群所包含的个体数量的最大值，x为种群中的个体，x_n为第n个个体，I为激励电流，N为阵元的数量，I_Nⁿ为第n个个体的第N个阵元的激励电流值。