混沌思維進(jìn)化算法及其在天線工程中的應(yīng)用.pdf

1、隨著移動(dòng)通信事業(yè)的蓬勃發(fā)展，移動(dòng)終端設(shè)備趨于小型化，多功能化。
　　 天線作為移動(dòng)設(shè)備的發(fā)射終端和接收前端，對(duì)其尺寸、電路特性和輻射特性的要求也越來(lái)越高。進(jìn)化計(jì)算等現(xiàn)代優(yōu)化算法成為現(xiàn)代天線研究的一個(gè)新方向和新熱點(diǎn)。
　　 本文以思維進(jìn)化算法與混沌優(yōu)化技術(shù)為研究對(duì)象，將它們結(jié)合形成混合算法并應(yīng)用于天線工程領(lǐng)域，屬于目前信息科學(xué)、自動(dòng)化科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉和前沿研究領(lǐng)域。
　　 本文研究?jī)?nèi)容主要分為兩大部分，一是混

2、沌思維進(jìn)化算法的提出及收斂性分析，二是混沌思維進(jìn)化算法在天線工程領(lǐng)域的應(yīng)用。具體包括以下幾部分：
　　 (1)在研究基本思維進(jìn)化算法的基礎(chǔ)上，提出改進(jìn)的自適應(yīng)趨同策略，實(shí)現(xiàn)了寬帶阻抗變換器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 (2) 借鑒混沌優(yōu)化的遍歷性特點(diǎn)，提出了混沌思維進(jìn)化算法(ChaoticMind Evolutionary Algorithm，CMEA)。在思維進(jìn)化算法的不同階段引入不同的混沌序列；利用馬爾可夫理論證明了算法的全局

3、收斂性；數(shù)值優(yōu)化實(shí)驗(yàn)表明該算法具有良好的性能。
　　 (3) 探索CMEA在天線設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用。在Matlab 環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了混沌思維進(jìn)化算法和HFSS相結(jié)合的天線優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，將天線設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為混沌思維進(jìn)化算法的搜索尋優(yōu)過(guò)程，用適應(yīng)度函數(shù)反映天線設(shè)計(jì)的要求，引導(dǎo)混沌思維進(jìn)化算法的優(yōu)化方向。運(yùn)用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)八木天線、寬帶E型微帶天線、雙頻U型槽加載PIFA 天線的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 (4) 探索CMEA在陣列天線綜合領(lǐng)域中

4、的應(yīng)用，采用CMEA 給陣列天線的方向圖賦形，其結(jié)果優(yōu)于遺傳算法GA和基本思維進(jìn)化算法SMEA；
　　 研究了CMEA在綜合低旁瓣陣列中的應(yīng)用；研究了CMEA在陣列天線方向圖零陷綜合的應(yīng)用。
　　 本文的創(chuàng)新性成果如下：
　　 (1)對(duì)基本思維進(jìn)化算法進(jìn)行改進(jìn)，提出了變尺度自適應(yīng)趨同策略，并將其用于寬帶阻抗變換器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 (2)提出了一種混沌思維進(jìn)化算法，給出了該混合算法的優(yōu)化步驟及收斂性證明。