[發明專利]動態支配和平均分布擇優的方向圖優化方法

有效

• 申請號: 201710371214.3
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107256292B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王伶;韓闖;張兆林;謝堅;粟嘉;陶明亮
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

1.一種動態支配和平均分布擇優的方向圖優化方法，其特征在于包括下述步驟：

1)對于一個由2n個等幅等相陣元構成的線陣，關于原點對稱，其陣列方向圖表示為其中n≥1，θ為入射信號方位角，λ為入射信號波長，x_r為第r個陣元的位置，取值范圍是[0.25λ,λ]；原點右側n個陣元的位置在取值范圍內隨機取值，生成一個粒子f；依次生成N個粒子，構成初始種群P，N≥2；設置M個目標函數f₁,f₂,...,f_M，分別表示在粒子f取值下的目標函數值；

2)將當前種群P中全部的粒子按照動態非支配策略進行分類，定義動態非支配策略為：如果p、q是種群中的兩個不同粒子，p₁,p₂,...,p_M為粒子p取值下的目標函數值，q₁,q₂,...,q_M為粒子q取值下的目標函數值，那么當且僅當p_i≤α_M(q_j-p_j)+q_i，i,j∈{1,...,M}且i≠j，并且存在一組i,j使得p_i＜α_M(q_j-p_j)+q_i時p支配q；其中動態支配因子和為正數支配因子和負數支配因子，T為總的迭代次數，t為當前迭代次數；

3)采用錦標賽選擇策略，選用交叉概率p_c和進化概率p_m得到子種群，子種群數量與初始種群數量相同，將子種群與原來的種群進行合并，得到合并種群；

4)將合并種群按照動態非支配策略進行分類，依次選擇級別最低的非支配粒子面的種群進入新種群，選擇的數量不超過種群的數量N，如果最后一個粒子面中滿足約束條件的粒子數目能夠滿足新種群數量為N時，將在約束函數取值范圍內的粒子中選擇，根據粒子的平均分配程度選擇誤差最小的粒子；反之，如果最后一個粒子面中滿足約束條件的粒子數目不能夠滿足新種群數量為N時，將在最后一個粒子面的全部粒子中選擇，根據粒子的平均分配程度選擇誤差最小的粒子；

所述的約束條件定義為：和分別為第m個目標函數設定的上約束界限和下約束界限，如果粒子的第m個目標函數值滿足則說明該粒子滿足約束條件；

所述粒子的平均分配程度的計算方法包括如下步驟：根據每個目標函數的值將粒子進行排序，計算相鄰兩個粒子函數值間的歐拉距離其中表示取第g個粒子時第m個目標函數值，表示全部粒子中第m個目標函數的最大值，表示全部粒子中第m個目標函數的最小值，計算完成后求得當前粒子面的平均期望分配位置K為當前面粒子數量；之后計算第l個粒子與期望位置之間的誤差h表示期望位置的編號，選擇誤差最小的粒子進入新種群；

5)判斷進行代數是否達到設定的最大進化代數，如果沒有，則進入步驟3)繼續進化，如果達到最大進化代數，則停止進化，當前新種群即為最優粒子，進入步驟6)；

6)任意選擇最優粒子中的一個粒子，將其取值代入陣列方向圖公式，得到最終優化方向圖。