[发明专利]一种可扩展稀疏阵列天线布局的获取方法

权利要求书

1.一种可扩展稀疏阵列天线布局的获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据初始化参数随机生成稀疏子阵和旋转矩阵的扩展向量，所述扩展向量形成扩展阵列，所述初始化参数包括稀疏子阵和旋转矩阵的规模、稀疏子阵的稀疏单元数和最大迭代次数；

步骤2：采用步骤1的扩展阵列生成初始扩展阵列种群；

步骤3：计算步骤2中的初始扩展阵列种群中的每个扩展阵列的天线方向图；

步骤4：根据步骤3得到的方向图，计算扩展阵列天线方向图的适应度，

步骤41：基于以下公式（1）计算扩展阵列方向图的适应度：

其中，X代表当前阵列分布形式，S代表方向图副瓣区域，u＝sin(θ)cos(φ)，v＝sin(θ)sin(φ)，θ和φ分别表示阵列面的俯仰角和方位角；

步骤42：对扩展阵列种群的其他扩展阵列的方向图进行同样的适应度计算操作，保存到适应度数组{Fit}中；

步骤5：根据步骤4中的适应度对稀疏子阵和旋转矩阵进行遗传选择、遗传交叉重组和遗传变异操作，并重组得到新的阵列种群；

步骤6：根据新的阵列种群输出稀疏子阵、旋转矩阵和扩展阵列；

所述步骤1的具体方法如下：

步骤11：随机删除满矩阵中一定数量的向量，生成稀疏子阵；

步骤12：以随机的方式设置每个稀疏子阵的旋转角度，生成旋转矩阵；

步骤13：将稀疏子阵和旋转矩阵拼接成一个列向量，高位表示稀疏子阵，低位表示旋转矩阵，记为扩展阵列。

2.根据权利要求1所述的一种可扩展稀疏阵列天线布局的获取方法，其特征在于，所述步骤2的具体方法如下：

步骤21：重复步骤1，生成一定数量的扩展阵列；

步骤22：将所述扩展阵列组合成矩阵，记为扩展阵列种群，扩展阵列种群中的每个个体代表一个扩展阵列，所述扩展阵列包含稀疏子阵和旋转矩阵的信息。

3.根据权利要求1所述的一种可扩展稀疏阵列天线布局的获取方法，其特征在于，所述步骤3的具体方法如下：

步骤31：读取扩展阵列中稀疏子阵和旋转矩阵的信息，然后按照旋转矩阵逐一对稀疏子阵进行旋转然后拼接，最终形成二维的扩展阵列；

步骤32：根据现有的阵元间距d和扫描的最大角度β对阵列的可见区进行扩展，进而等效的考虑β扫描角的副瓣扫描情况；

步骤33：对阵列幅度激励权值{Amn}采用快速逆傅里叶变换得到阵列方向图Far_field,Far_field = IFFT ({Amn})；

步骤34：对扩展阵列种群的其他个体的阵列幅度激励权值{Amn}进行同样的IFFT操作。

4.根据权利要求1所述的一种可扩展稀疏阵列天线布局的获取方法，其特征在于，所述步骤5的方法为：对所述稀疏子阵和旋转矩阵进行精英个体保留选择和方向图的适应度保留选择以及交叉重组得到新的子种群，将新的子种群、保留的精英个体和通过选择、交叉重组、变异得到的种群合并，最终得到新的阵列种群。