[发明专利]一种阵元排布和发射信号联合优化方法

权利要求书

1.一种阵元排布和发射信号联合优化方法，其特征在于，包括：

初始化GA算法参数；其中，所述GA算法参数包括种群个数，最大繁衍代数，选择个体数以及交叉个体数；

根据所述GA算法参数生成包括阵元排布染色体集合和发射信号序列染色体集合的种群；

计算所述种群所有个体的个体适应度，并根据所述GA算法参数和所述个体适应度对所述种群进行选择操作、交叉操作、变异操作，得到更新的种群；

若判断更新的种群的遗传代数小于所述最大繁衍代数，则重复更新种群。

2.根据权利要求1所述的阵元排布和发射信号联合优化方法，其特征在于，还包括：

若判断更新的种群的参考信号矩阵条件数小于预设条件值，则算法终止。

3.根据权利要求1所述的阵元排布和发射信号联合优化方法，其特征在于，根据所述GA算法参数生成包括阵元排布染色体集合和发射信号序列染色体集合的种群包括：

由N个阵元的坐标M＝{M_nM_n＝(x_n,y_n),n＝1,...,N}的有序组合组成个体I＝{M₁M₂…M_N|M_n＝(x_n,y_n)，1≤n≤N}，并随机生成由Zg个个体I组成一个种群的阵元排布染色体集合Ω；其中，N为辐射源的阵元数量，Zg为种群个体；

每个所述阵元均随机产生一个N行F列的矩阵RandC，截取每个所述矩阵RandC前W列得到新的矩阵Que＝{Que_k|k＝1,…,N}作为初始跳频编码矩阵，并生成发射信号序列染色体集合Ψ；其中，F为每个阵元发射的最大跳频码数。

4.根据权利要求1所述的阵元排布和发射信号联合优化方法，其特征在于，所述个体适应度的计算公式为：

fit(φ)＝T-cond(φ)，

其中，T为计算阈值，cond(φ)为参考信号矩阵φ的条件数。

5.根据权利要求1所述的阵元排布和发射信号联合优化方法，其特征在于，对所述种群进行选择操作包括：

对所述种群当前代进行个体适应度排序，并从中选择前S个个体适应度较大的个体直接遗传至下一代；其中，S为选择个体数。

6.根据权利要求3所述的阵元排布和发射信号联合优化方法，其特征在于，对所述种群进行交叉操作包括：

对所述阵元排布染色体集合Ω进行交叉操作；

对所述发射信号序列染色体集合Ψ进行自交和相交操作。

7.根据权利要求6所述的阵元排布和发射信号联合优化方法，其特征在于，对所述阵元排布染色体集合Ω进行交叉操作包括：

设置所述阵元排布染色体集合Ω的交换阵元位置个数为：a′＝a*(1-I₁_fit/best_fit)，其中，a为当前代可进行交换的总阵元个数，I₁_fit为当前父代适应度，best_fit为当前代适应度最大的个体；

对所述阵元排布染色体集合Ω进行阵元交换，当存在可交换阵元时，若计算出a′1，则令a′＝1。

8.根据权利要求7所述的阵元排布和发射信号联合优化方法，其特征在于，对所述发射信号序列染色体集合Ψ进行自交和相交操作包括：

用概率选择法选出需要交叉的个体，并对所述发射信号序列染色体集合Ψ进行自交，自交概率为：Pc′＝Pc*((best_fit-I_fit)/(2*best_fit)+0.5)，其中，Pc为初始自交概率，I_fit为当前代适应度；

用概率选择法选出一个父代，同时从所述个体适应度最大的前p个个体中随机选出母代，以行为相交单位进行相交得到C个交叉个体；其中，进行相交的行数为N*(1-I₁_fit/best_fit)。