[发明专利]一种基于改进遗传算法的相位补偿方法

权利要求书

1.一种基于改进遗传算法的相位补偿方法，该方法是以级联二阶节结构的全通滤波器作为相位补偿滤波器，通过求解该全通滤波器的参数，使其相位函数逼近波形合成系统所需的相位响应，从而实现对FI-DAC中子带通道间的相位偏差补偿；其特征在于：包括如下步骤：

S1、测量FI-DAC波形合成系统的相位响应函数θ(ω)；

S2、根据θ(ω)计算出相位补偿滤波器的相位响应函数θ₁(ω)；

S3、基于S2的得到θ₁(ω)，采用群延迟分解法确定出补偿滤波器阶数和初始解；初始解记为[r₁,r₂,r₃，…，r_N,θ₁,θ₂,θ₃,…,θ_N]

S4、采用改进遗传算法进行相位补偿滤波器参数求解，其过程为：

S4.1、确定染色体的编码方式、确定适应度函数、设定改进遗传算法的参数；

编码方式为gen＝[gen₁,gen₂,gen₃，…，gen_2N]，其中gen₁～gen_N为极点的半径，gen_N+1～gen_2N为极点的相位；

采用相位逼近的近似误差均方根作为适应度函数，并将极点半径约束在[0,1)；

式中，f(i)表示种群中第i个染色体的适应度，Ε(ω,r,θ)为误差向量，ω在[0，π]中分为l个等分记为ω＝[ω₁，ω₂，…，ω_l]，G＝[gen(1),gen(2),gen(3),…,gen(n)]为染色体种群，G(i)为种群中第i个染色体gen(i)；其中，

Ε(ω,G(i))＝[e(ω₁,G(i)),e(ω₂,G(i)),…,e(ω_l,G(i))]

e(ω,G(i))＝θ_ap(ω,gen(i))-θ₁(ω)

设定改进遗传算法的参数包括：种群大小G_size，迭代次数G_n，染色体进化中直接复制比R₁，新染色体比R₂，极点半径变化系数λ_r，极点相位变化系数λ_θ；

S4.2、将S3得到的初始解编码为染色体后作为祖先染色体，然后以祖先染色体为基准生成初始种群G₁，种群迭代数k＝1；

S4.3、对初始种群进行进化得到新的种群G₂，新的种群G₂的染色体按如下方式获取：

S4.3.1、利用S4.1中的适应度函数计算初始种群每条染色体的适应度值；按照R₁的比例选择出适应度高的染色体直接复制到下一代种群中，以保留优秀染色体；

S4.3.2、以对祖先染色体进行进化，生成R₂比例的新染色体复制到下一代种群中；所述新染色体的产生方式为：gen＝gen_ancestor+[λ_r·rand(1,N)λ_θ·π·rand(1,N)]；

S4.3.4、剩余染色体则根据交叉策略在初始种群G₁中随机产生新的染色体复制到下一代种群中；

S4.3、再次利用S4.1中的适应度函数计算初始种群每条染色体的适应度值；

S4.4、判断是否达到迭代次数，若k＜G_n，执行k＝k+1并返回S4.3重新生成新的种群，若k＝G_n，执行S4.5；

S4.5、输出当前种群中的最优解。