[發(fā)明專利]一種基于混合尋優(yōu)算法的濾波器耦合矩陣解耦變換方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010799299.7 | 申請日： | 2020-08-11 |
| 公開（公告）號： | CN111832213B | 公開（公告）日： | 2022-07-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張晏銘;高陽;廖翱;向偉瑋;馬寧;米添;李陽陽 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所 |
| 主分類號： | G06F30/23 | 分類號： | G06F30/23 |
| 代理公司： | 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214 | 代理人： | 錢成岑 |
| 地址： | 610036 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 混合 算法 濾波器 耦合 矩陣 變換 方法 | ||
1.一種基于混合尋優(yōu)算法的濾波器耦合矩陣解耦變換方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟S1，通過綜合法和旋轉(zhuǎn)消元獲得混合優(yōu)化初始矩陣Me；
步驟S2，基于混合優(yōu)化初始矩陣Me，根據(jù)優(yōu)化約束條件和優(yōu)化適應(yīng)度指標(biāo)進(jìn)行全局優(yōu)化階段的解耦變換，獲得全局優(yōu)化矩陣Md；
步驟S3，采用梯度算法對所述全局優(yōu)化矩陣Md的矩陣元素進(jìn)行局部優(yōu)化，輸出最終解耦變換矩陣M0；
步驟S2具體為：
(1)根據(jù)全局優(yōu)化算法特點(diǎn)對混合優(yōu)化初始矩陣Me進(jìn)行全局優(yōu)化獲得初始化矩陣M′d，并對全局優(yōu)化中矩陣元素進(jìn)行編碼處理，根據(jù)所選取的全局優(yōu)化算法編碼成尋優(yōu)參量；其中，優(yōu)化約束條件包括，全局優(yōu)化需根據(jù)濾波器耦合情況和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按初始值一定正負(fù)范圍隨機(jī)初始化，對具有大小關(guān)系或?qū)ΨQ關(guān)系的元素，優(yōu)化全過程要保持大小關(guān)系或?qū)ΨQ關(guān)系；
(2)定義全局優(yōu)化適應(yīng)度指標(biāo)e_obj：
e_obj＝(Siid-Siie)2；
其中，Siid表示解耦變換矩陣Md的反射系數(shù)S11或S22；Siie表示混合優(yōu)化初始矩陣Me的反射系數(shù)S11或S22；
(3)利用所述全局優(yōu)化適應(yīng)度指標(biāo)e_obj，采用全局優(yōu)化算法對初始化矩陣M′d進(jìn)行迭代調(diào)整，直到優(yōu)化結(jié)果滿足精度要求，獲得全局優(yōu)化矩陣Md。
2.如權(quán)利要求1所述的基于混合尋優(yōu)算法的濾波器耦合矩陣解耦變換方法，其特征在于，步驟S1具體為：
(1)采用濾波器耦合矩陣綜合法得到耦合矩陣M；
(2)將耦合矩陣M通過多次迭代乘旋轉(zhuǎn)矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)消元，將旋轉(zhuǎn)消元后的矩陣作為混合優(yōu)化初始矩陣Me。
3.如權(quán)利要求1所述的基于混合尋優(yōu)算法的濾波器耦合矩陣解耦變換方法，其特征在于，耦合矩陣M-散射參數(shù)矩陣S的轉(zhuǎn)換計(jì)算式為：
Sii＝1+2jR1[Z-1]ii；
其中，Z＝ωU-jR+M，ω是歸一化頻率，U是與耦合矩陣M同階的單位陣，R是與耦合矩陣M同階的零陣，除R中1行1列和N行1列元素R11＝R1，RN1＝RN，RN是歸一化源負(fù)載阻抗。
4.如權(quán)利要求1所述的基于混合尋優(yōu)算法的濾波器耦合矩陣解耦變換方法，其特征在于，步驟3具體為：
步驟3.1，計(jì)算局部優(yōu)化中的矩陣元素的導(dǎo)數(shù)Jkl；
步驟3.2，根據(jù)矩陣元素的導(dǎo)數(shù)Jkl計(jì)算迭代步長hkl：
步驟3.3，以e_obj作為局部優(yōu)化收斂指標(biāo)，根據(jù)迭代步長hkl進(jìn)行局部優(yōu)化的迭代調(diào)整，當(dāng)滿足求解精度要求時結(jié)束迭代，輸出最終解耦變換矩陣M0。
5.如權(quán)利要求4所述的基于混合尋優(yōu)算法的濾波器耦合矩陣解耦變換方法，其特征在于，步驟3.1具體為：
(1)采用步驟2中的全局優(yōu)化適應(yīng)度指標(biāo)e_obj作為梯度優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；
(2)以S11為優(yōu)化目標(biāo)，利用梯度優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和耦合矩陣M-散射參數(shù)矩陣S的轉(zhuǎn)換計(jì)算式，對耦合矩陣M中的各元素分別求導(dǎo)，得到各元素的導(dǎo)數(shù)Jkl。
6.如權(quán)利要求4所述的基于混合尋優(yōu)算法的濾波器耦合矩陣解耦變換方法，其特征在于，對具有主、副對稱關(guān)系的矩陣元素，共用其中任一個元素的導(dǎo)數(shù)。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所，未經(jīng)中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010799299.7/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
