基于改进遗传算法的智能天线波束方向图综合

【摘要】在第四代移动通信牌照即将发放的前期，我国自主研发的第四代移动通信技术标准在第三代移动通信的基础上更上一层楼。第四代移动通信运行牌照成为三大运营商争夺的对象。在激烈的市场环境中，获得合适的牌照对在市场竞争中具有关键作用。智能天线是第四代移动通信技术核心技术之一，智能天线的使用不仅可以提高移动通信的通话质量，而且可以提高整个通信系统的容量。如何设计天线成为移动通信重中之重的任务。而智能天线的三大指标，即主瓣位置、低副瓣以及零陷波特性是智能天线设计的主要问题，主瓣位置决定了移动用户是否可以获得清晰的通话质量，低副瓣可以很好地抑制周围环境噪声的干扰，零陷波可以有效的抑制用户与用户之间的干扰。本文着重研究了智能天线的三大指标。本文首先介绍了移动通信的背景，以及智能天线发展的情况。阵列天线方向图的综合是智能天线的核心技术，阵列天线主要通过改变阵元的间距、激励电流的大小，阵元数目来优化辐射场强。本文主要讨论了改变激励电流的大小对辐射场强的作用，通过改变相位的大小控制主瓣的位置，使主瓣的位置符合设计要求，通过改变电流振幅的大小降低副瓣和生成零陷波。本文还详细介绍了直线阵列的基础知识以及经典的阵列天线的综合方法。遗传算法模拟生物的“优胜劣汰”原则通过选择、交叉、变异等手段来一代代的繁衍生成下一代。所以遗传算法在解决多参数、非线性等比较复杂问题时具有无可比拟的优越性。遗传算法已经被广泛地应用到其他领域。近年来遗传算法在天线设计领域得到了大量的应用。本文针对普通遗传算法的不足之处进行了改进，在交叉产生下一代时采用单点交叉、算术交叉、外推、算子迁移等四种方法；在变异过程中，通过分析遗传算法的初期和后期的对变异需求不同，提出了对遗传算法变异概率进行了改进，使原来固定不变的遗传概率随着迭代次数的增加而不断增大。多种方法的使用使遗传算法的迭代次数大为减少，节省了时间，也降低对电脑硬件的要求。通过对直线阵列的优化仿真验证了改进的遗传算法的正确性。
【作者】陈建；
【导师】耿友林；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，电磁场与微波技术，2014，硕士
【关键词】改进的遗传算法；阵列天线；方向图综合；

【参考文献】
[1]文心.石墨烯超级电容带来变革[N].人民日报海外版,2013-03-10008.
[2]苏艳慧.脂肪—芳香酰胺杂交折叠体的合成、表征与识别性质[D].郑州大学,有机化学,2013,硕士.
[3]崔凯.文化视角下《文化南宁》之《民间记忆》翻译报告[D].广西师范大学,翻译,2013,硕士.
[4]陈亚杰.Ag（Au）纳米粒子在分级结构氧化物半导体上的沉积及表面增强拉曼光谱研究[D].黑龙江大学,2012.
[5]马新欣.基于COSMIC掩星数据的电离层分布特征及地震响应研究[D].中国地震局地球物理研究所,固体地球物理学,2014,博士.
[6]张波.桑枝降糖活性成分及协同作用研究[D].西南大学,药物分析,2013,硕士.
[7]程春玲.茶树（Melaleuca alternifolia）油抗菌活性评价及其水乳剂的制备[D].安徽农业大学,农药学,2012,硕士.
[8]邢丽.ITSM项目事件管理模块对运维人员的调配和优化[D].吉林大学,项目管理,2014,硕士.
[9]陈兴龙.金域社区老龄人口健康服务项目质量管理研究[D].吉林大学,项目管理,2014,硕士.
[10]管品武,张智乐,邵景干.钢管混凝土系杆拱桥施工监控研究[J].公路交通科技(应用技术版),2014,08:158-161.
[11]邢明伟.山东商业职业技术学院后勤管理服务系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[12]刘前进.轴心受压冷弯方管柱承载力性能研究[D].西安建筑科技大学,结构工程,2004,硕士.
[13]牛晨伟.积极情绪对工作记忆保持和操作影响的比较研究[D].信阳师范学院,发展与教育心理学,2014,硕士.
[14]刘权炜.构建江苏省农村体育服务体系的研究[D].扬州大学,体育教育训练学,2011,硕士.
[15]冯冬芹.浙大中控主持制定的《EPA标准》(征求意见稿)通过国家标委会的审核[J].冶金自动化,2004,04:4.
[16]危月珍.积极心理学在动画创作中的应用与研究[D].湖南师范大学,设计艺术学,2014,硕士.
[17]张德林.百口泉油藏的地震信息特征──关于冲积扇储集体油藏地震信息的讨论[J].石油地球物理勘探,2001,02:252-260+262.
[18]姜国伟.纳米级多耦合RLC互连延时分析[D].西安电子科技大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[19]吕宇捷.跨临界CO_2喷射器的设计及性能研究[D].浙江大学,动力工程（专业学位）,2013,硕士.
[20]张郁文.试论新时期党报改革的必由之路[J].传播与版权,2014,05:9-10.
[21]谯梁.利益相关者视角下建筑企业社会责任评价体系研究及应用[D].上海大学,企业管理,2012,硕士.
[22]尹洪涛.50例非酮症高血糖性癫痫的临床分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[23]赵瑾,顾幸生,申忠宇.不确定动态系统的执行器故障检测与重构[J].控制与决策,2007,05:510-514.
[24]郭东润,G.H.F.Gardner.用模糊数学方法进行微地震相自动化解释[J].石油地球物理勘探,1988,02:153-162+256.
[25]苏曦.社会工作视角下的新生代农民工城市融入问题研究[D].西北师范大学,社会工作,2013,硕士.
[26]韩珩.丁腈橡胶表面化学改性及其摩擦学和耐油性能研究[D].沈阳工业大学,机械设计及理论,2014,博士.
[27]张建国.超宽带全带锁相式频率合成器设计[D].湖南大学,信息与通信工程,2012,硕士.
[28]许建新,侯忠生.学习控制的现状与展望[J].自动化学报,2005,06:131-143.
[29]英玉生.拓展训练对高职生生活效能、自我和谐的影响[D].河北师范大学,体育教学,2012,硕士.
[30]范文.西部经理学院核心竞争力评价、建设与发展模式研究[D].电子科技大学,2005.
[31]刘浩.骶神经刺激对脊髓损伤大鼠肠道机械屏障保护机制的初步探讨[D].河北医科大学,外科学,2014,硕士.
[32]丁双凤.环件铸辗复合成形多场耦合作用下建模与仿真[D].太原科技大学,材料加工工程,2014,硕士.
[33]吴石英.出生人口性别比偏高问题综合治理研究[D].安徽大学,人口学,2014,硕士.
[34]朱西敏.利用重力异常反演隐伏断裂构造的研究[D].中国地质大学（北京）,地球物理学,2013,硕士.
[35]杨凌寒.真空包装盐水鹅绿变原因及防控技术研究[D].南京农业大学,食品科学,2012,硕士.
[36]杜中东.苏203井区黄土塬区碳酸盐岩储层三维地震勘探技术研究[D].长安大学,地质工程（专业学位）,2013,硕士.
[37]李丙超.Al-Si活塞合金及其复合材料疲劳特性研究[D].山东大学,材料学,2013,硕士.
[38]王着义.商业银行绩效管理研究[D].北京交通大学,2014.
[39]徐巍华,陈特欢,许超,谢磊,王史春,方小生.基于虚拟仪器的非稳态流管道参数辨识[J].南京理工大学学报,2014,01:22-26.
[40]孙晔.中国传统建筑环境观的现代建筑物理解析[D].北京建筑大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[41]吴娱娉.我国高新技术企业知识型员工的激励机制研究[D].华中师范大学,企业管理,2014,硕士.
[42]张婷.基于服务水平约束的两级服装供应链库存优化研究[D].浙江理工大学,服装设计与工程,2014,硕士.
[43]王磊.基于机器学习的企业实体间关系的抽取技术研究[D].东北大学,计算机应用技术,2009,硕士.
[44]周学明.含分布式电源的配电网故障特性分析与保护技术研究[D].华中科技大学,电力系统及其自动化,2013,硕士.
[45]江铭炎,赵子婴,王娟.基于零树小波图像压缩编码的方法[J].计算机与网络.2001(Z1)
[46]苏磊.中小学生校园意外事故赔偿[D].内蒙古师范大学,教育管理（专业学位）,2012,硕士.
[47]刘红.土工格栅加筋高填路堤变形和稳定特性研究[D].华中科技大学,岩土工程,2013,硕士.
[48]陈海耘.财务报表数据多维分析系统的研究[D].大连理工大学,2003.
[49]尚金成.节能发电调度的经济补偿机制研究(二)基于市场机制的经济补偿机制设计与分析[J].电力系统自动化,2009,03:46-50.
[50]潘婧文.近代皖籍名人蔡晓舟研究[D].安徽大学,中国史,2013,硕士.