基于差分进化算法的圆形口径网格分布面阵的波束优化技术

提出一种圆形口径矩形网格平面阵列和圆形口径三角网格平面阵列的波束优化方法.该方法基于差分进化算法优化阵列的幅度加权,以得到满足指标的阵列远场方向图.将阵列的幅度加权矩阵视为水平向和垂直向2个幅度加权矢量的乘积,相应地将优化矢量的长度由M×N数量级降低为M+N数量级;限定幅度加权在水平向和垂直向基于中心对称,大幅降低了优化迭代次数;采用插值算法,基于优化矢量得到适用于圆形口径阵列的幅度加权矩阵.数值仿真实验结果表明,该方法能快速高效地综合出指标满足要求的阵列方向图,副瓣电平可以达到-35 d B,零陷电平可以达到-60 d B.     

圆形阵列与线性阵列方向图的比较与分析

对圆形阵列与线性阵列的方向图特性进行了分析比较,简要指出了圆形阵列副瓣电平较高的主要原因,并利用有向阵元对圆形阵列方向图进行综合,使圆形阵列副瓣电平较高的特性得到改善。     

约束条件下的线性阵列天线方向图正交综合法

在线性阵列天线方向图正交综合方法基础上引入约束条件实现阵列方向图的约束正交综合。此方法保持了非约束正交化方法中因采用了正交化处理而使得计算更为简便的优点,能实现均匀或非均匀直线阵的综合。实验结果表明,约束正交综合法能很好实现在主波束导向约束、零点约束、旁瓣电平约束等约束条件下的线性阵列方向图的综合,并且此方法只通过解析计算就能实现与需经多次迭代计算的自适应综合法相当的性能。     

球谐波域自适应波束形成方法研究

为提高复杂背景下球麦克风阵列测向性能,提出了一种基于自适应理论的谐波域静态方向图数值综合算法.该方法通过球麦克风阵列采集空域远场高阶声场的声压信息,采用球傅里叶变换得到声场谐波项,结合自适应理论静态方向图数值综合方法,迭代得到阵列的最优加权.仿真实验结果表明,该方法提高了对期望声源的探测精度,在一定程度上验证了该方法的有效性.     

平面螺旋天线圆形阵列及其测向性能研究

分析仿真了单个平面阿基米德螺旋天线阵元的辐射特性,在此基础上,研究了由该天线为阵元构成的8单元圆形阵列方向图特性,相比于全向阵元构成的8单元圆阵,平面阿基米德螺旋天线阵列可以有效地降低副瓣电平,改善阵列方向图特性。最后讨论了基于MUSIC算法的该阵列测向性能并给出了仿真结果。     

一种阵列天线的波束赋形设计

对俯仰面波束需要赋形的阵列天线进行了分析和设计。采用数值方法对阵列天线的方向图进行了综合,将平均偏差用于目标函数的构造之中,同时结合工程实际,给出了约束条件。通过优化目标函数,得到所需的单元馈电电流。天线的实测方向图完全符合赋形波束的要求,表明该设计方法是可行的。     

一种基于变参考电平的零点凹口双重可控方向图综合改进方法

为了解决基于变参考电平的自适应波束形成方法无法同时控制方向图零点和凹口的问题,研究了基于最大信噪比准则的任意阵列方向图综合方法,重点对主瓣宽度固定条件下能够实现最低等副瓣电平的方向图综合方法进行了理论分析,并对前人提出的可变参考电平参量进行了重新定义,新定义的变参考电平能够在波束主瓣宽度固定的前提下,同时产生等副瓣电平、可控凹口宽度和深度和可控零点深度的抗干扰波束,并通过计算机仿真验证了算法的有效性.该方法对于提升相控阵雷达对抗杂波和干扰性能具有较高的应用价值.     

智能天线中一种快速稳定的波束形成算法

提出了一种改进的模值逼近法，用于任意阵列天线的方向图综合。为了提高阵列方向图综合算法的收敛速度，结合了牛顿下山法和模值逼近法。数值仿真结果表明，该算法有效地提高了模值逼近法的稳定性，并能使其快速收敛到最优化方向图。     

考虑互耦的天线阵列零点综合

为降低阵列天线单元间的互耦影响,给出了一种基于矩量法的迭代综合方法,通过不断对无线阵列单元电流进行修正而求得单元激励电压,从而得到满足工程实践要求的零点。综合示例和软件仿真的结果吻合较好,证明了该综合方法的正确性和有效性。     

介质复盖对圆形微带天线性能的影响

基于汉克尔变换域分析，对具有一层介质复盖的圆形微带天线进行了严格的全波分析，利用伽略金法推导出了对于未知电流展开系数的齐次矩阵方程，通过数值解求得谐振频率和电流展开系数及远场辐射方向图，文中给出了无介质复盖与介质复盖层厚度为不同数值时，圆形微带天线谐振频率和辐射方向图的数值结果，并与实验数值吻合得很好。     

任意阵列天线自适应方向图综合的模值逼近法

基于自适应理论提出了一种任意阵列天线方向图综合算法。该算法采用模值逼近，并利用牛顿迭代法二次收敛的特点，使综合最优化方向图的速度达到非线性收敛，该方法能够有效地控制主瓣和旁瓣的形状，大大加快算法的速度。     

声压加权法在平面相控阵声聚焦控制中的应用

通过对被控点声压进行幅值和相位补偿,得到了一个简化的声压加权公式.应用该公式预设被控点声压值,结合改进的伪逆矩阵算法得到振源的振幅和相位.基于该合成模式,设计了一个由10×10个小正方形阵元构成的平面相控阵,并对多焦点声场的合成进行了数值仿真.结果表明,该方法可提高声能在目标点的沉积能力,具有较高的声场合成效率,为超声热疗中声聚焦控制提供了一条有效的途径.     

小生境遗传算法用于阵列天线方向图综合

基于共享函数的小生境遗传算法能克服基本遗传算法易于早熟和局部寻优能力较差等不足，使种群中的个体保持多样性，对这种小生境遗传算法的遗传参数进行部分改进，并将改进后的遗传算法用于线天线阵列的方向图综合．通过与传统的切比雪夫综合方法结果比较发现，该方法在低副瓣方向图综合以及零点形成方面都能得到不错的效果，为其进一步在其他形式天线阵综合中的应用打下基础．     

元胞自动机中斑图复制的识别算法

给出了元胞自动机中斑图复制识别的一种算法。通过定义每个元胞的特征数,将两个斑图统一放入一个区域内比较它们的特征数,从而判定是否出现复制现象。数值例子表明,该算法是有效的。     

一种基于牛顿下山法的宽带阵列方向图综合算法

基于自适应迭代理论,提出了一种应用于宽带阵列方向图综合的权函数迭代算法.该算法将方向图函数作为目标函数,利用牛顿迭代法的二次收敛特性,自动迭代权函数,使其模值逼近参考方向图.仿真结果表明,所提出算法能够很好地达到主瓣恒定、旁瓣降低的预设指标.     

反应精馏过程的一种数值模拟方法

给出了一种能有效求解反应精馏微分代数方程组模型的数值算法。与传统的数值解法不同，本文先将模型化为1指标的微分代数方程组，然后采用变阶变步长的向后差分格式来构造算法。应用本算法对MTBE反应精馏系统进行模拟，所得结果与文献中的实验数据吻合良好，并且计算稳定，速度较快，说明此算法是可靠的。     

机构综合的混沌优化算法

针对机构综合的非线性方程组求解问题提出了一种混合混沌算法,将方程组转换成一个优化问题,然后利用优化问题的非线性共轭梯度法与混沌优化方法相结合进行优化求解,该算法能使非线性共轭梯度法跳出局部最优,最终获得全局最优.机构综合实例表明：笔者提出的方法能够求出非线性方程组的所有实数解,算法有效、简单、实用.     

遗传算法最优同步综合换热网络

换热网络综合作为过程系统综合的一个重要研究分支，目前已经开发出多种综合方法。为克服这些方法存在的局限性，采用遗传算法，对无分流换热网络综合问题提出改进的优化模型及优化策略。该方法不仅能够自动、迅速地得到换热网络的结构与参数，而且具有获得全局最优解的能力。最后通过实例说明本方法的有效性。     

信息技术与数值分析课程的整合

利用Blackboard教学平台将现代的信息技术与大学的数值分析课程进行整合,建立以学生为主体、教师为主导、师生共同参与的互动式教学模式.该模式采取多媒体课堂授课,对数值分析的建模过程和算法设计等步骤进行讲解,然后通过安排实验课让学生上机进行实践,教学过程中以Blackboard教学平台为协作环境进行数值分析课程的教学.在实际教学中,新的教学模式可以充分发挥学生的主动性、积极性和创造性.