[发明专利]一种同心圆环阵的稀布宽带优化方法

权利要求书

1.一种同心圆环阵的稀布宽带优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：初始化同心圆环阵列的约束参数，选择多个频点对应的方向图的阵列峰值旁瓣水平作为目标函数；

S2：计算种群每个个体的各目标函数，找到极值个体，并在超平面上归一化处理，计算其他个体到极值个体的归一化距离；

S3：根据S2得到的结果，计算自适应归一化交叉半径，进而划分交叉子种群，对各目标方向上求取子种群交叉概率，合并其交叉结果作为子代；

S4：对合并种群进行基于拥挤距离的非支配排序选择，判断是否达到最大循环次数，若否，则返回S2；若是，得到该子代种群中pareto等级为1的一组解。

2.根据权利要求1所述的同心圆环阵的稀布宽带优化方法，其特征在于，所述S1具体为：

S1.1：给定待优化的同心圆环阵列，每环起始阵元在x轴上，同心圆环阵列的频率范围为[f₀，f_max]，选取的优化目标频率f_i∈[f₀，f_max]，且必须存在f_i＝f₀；第i个频率下的阵列工作波长为λ_i，λ_i＝c/f_i，c为光速；阵列阵元最小间距d_min＝λ_max/2；

则该同心圆环阵列第i个频率下的方向图表示为：

式中：k_i表示第i个频率下的波数，k_i＝2π/λ_i，θ为仰角；为方位角；为第n个同心圆环上第m个阵元与阵列中心的连线相对于x轴的夹角；N为同心圆环数目；

S1.2：选定p个优化目标，p≥2，将优化目标频率f_i下的阵列峰值旁瓣水平作为优化目标函数g_i(x)：

其中，θ_min为方向图的第一零陷，x为待优化变量，包括每环半径r_n和环上阵元数M_n，1≤n≤N。

3.根据权利要求1或2所述的同心圆环阵的稀布宽带优化方法，其特征在于，所述S2通过以下子步骤来实现：

S2.1：通过下式计算种群S当前个体转换后的目标函数为：

其中，为种群S当前个体各目标上的最小值；

S2.2：根据下式求取每个目标的极点z^i，max，i＝1，2...，p，p个极点构成一个p维的线性超平面

S2.3：求取截距a_i，然后通过下式将转换后的目标函数g′_i(x)归一化为g″_i(x)：

S2.4：计算每一个个体的归一化坐标v_j＝(g″₁(x_j)，g″₂(x_j)，...，g″_p(x_j))，将p个目标上取到最小值的p个个体记为zt，t＝1，2，...，p，计算各个体到该p个个体的距离d

d＝[d₁，d₂，...，d_SN]^T (6)

式中，SN为种群中的个体数，d_j＝(d_j1，d_j2，...，d_jp)，j＝1，2，...，SN， 其中：