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基于模拟退火遗传算法的波束图设计

微电子学与计算机 2011年第4期28卷 131-134页

作者：宋志宏张争气周宇鹏西北工业大学航海学院陕西西安710072 西安微电子技术研究所陕西西安710054

针对传统的标准遗传算法应用于传感器阵列的波束图设计时,存在收敛速度慢和计算结果稳定性低的问题,文中提出了一种模拟退火遗传算法.该算法对标准遗传算法的适应度函数、交叉算子和异化算子等多个要素分别进行了改进,并融入了模拟退火... 详细信息

针对传统的标准遗传算法应用于传感器阵列的波束图设计时,存在收敛速度慢和计算结果稳定性低的问题,文中提出了一种模拟退火遗传算法.该算法对标准遗传算法的适应度函数、交叉算子和异化算子等多个要素分别进行了改进,并融入了模拟退火算法.模拟退火遗传算法应用于波束图设计时,具有较快的收敛速度和较高的稳定性.仿真结果表明基于该算法的波束图设计方法,获得了比传统方法旁瓣级更低的波束图.

关键词：波束图模拟退火遗传算法收敛速度稳定性

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基于引文出版年光谱和波束图的学者学术评价与生涯分析——以Judit Bar-Ilan为例

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晋图学刊 2023年第3期 1-11页

作者：杨毓丽大连理工大学图书馆辽宁大连116024

为科学评价某一学者学术生涯特征,了解其学术研究传承脉络,并客观评价其学术影响,运用引文出版年光谱分析和波束图(Beamplot)方法,以WOS和Scopus数据库为数据基础,构建了学者个人学术发展和影响力评价体系。同时选择普赖斯奖获得者Judit... 详细信息

为科学评价某一学者学术生涯特征,了解其学术研究传承脉络,并客观评价其学术影响,运用引文出版年光谱分析和波束图(Beamplot)方法,以WOS和Scopus数据库为数据基础,构建了学者个人学术发展和影响力评价体系。同时选择普赖斯奖获得者Judit Bar-Ilan作为案例研究对象进行定量分析。结果显示:与其他获奖者相比,Judit的学术生涯初创期和发展期较长;Judit是10位获奖者中唯一一位学术影响力达到顶峰时的学术年龄小于学术生产力的学者,Judit的学术创新是一个积微成著、量变催发质变的过程;其多年潜心磨砺而厚积薄发,但其获得专业认可的时间偏长;在其职业生涯中后期,一直呈现高产状态,并且存在不止一个产出高峰,发表了多篇引用率较高的经典论文,影响深远。

关键词：引文出版年光谱分析波束图 Judit Bar-Ilan

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水声基阵波束图分析与优化设计软件

声学与电子工程 2006年第B7期 35-37页

作者：杨益新蒋伟马远良孙超西北工业大学声学工程研究所西安710072

介绍西北工业大学开发的水声基阵波束分析与优化设计软件。该软件针对给定的基阵形式，可以设计期望的波束图，然后通过优化方法获得最优的波束形成权系数。同时软件还可以分析水声基阵的常规波束图和最优波束图，并计算波束图的主瓣宽... 详细信息

介绍西北工业大学开发的水声基阵波束分析与优化设计软件。该软件针对给定的基阵形式，可以设计期望的波束图，然后通过优化方法获得最优的波束形成权系数。同时软件还可以分析水声基阵的常规波束图和最优波束图，并计算波束图的主瓣宽度、旁瓣级、栅瓣位置、指向性指数等主要指标。软件中考虑的基阵形式主要有直线阵、圆阵、圆柱阵、平面阵、球阵、体积阵等。本软件的有效性通过波束优化设计与分析实例得到了验证。

关键词：水声基阵波束图优化设计软件

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MIMO声纳波束图及其目标探测能力研究

MIMO声纳波束图及其目标探测能力研究

中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议

作者：刘雄厚孙超唐政苏皓西北工业大学声学工程研究所

证明在相同的发射与接收阵列下,MIMO（Multiple-InputMultiple-Output）声纳和传统主动声纳的远场与近场波束图是相同的。MIMO声纳可以在接收端进行等效的发射波束形成,搜索范围不受发射主瓣宽度的限制,一次发射与接收就可进行全空域搜... 详细信息

证明在相同的发射与接收阵列下,MIMO（Multiple-InputMultiple-Output）声纳和传统主动声纳的远场与近场波束图是相同的。MIMO声纳可以在接收端进行等效的发射波束形成,搜索范围不受发射主瓣宽度的限制,一次发射与接收就可进行全空域搜索,但是发射阵增益损失限制了MIMO声纳的作用距离。

关键词： MIMO声纳传统主动声纳波束图目标探测

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矢量线阵组合波束图栅瓣性能分析

矢量线阵组合波束图栅瓣性能分析

中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]

作者：张揽月杨德森哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨工程大学水声工程学院

矢量水听器同时获取了声场中的声压标量和振速矢量信息.近年来,矢量水听器成为国内外声学界研究的热点之一,尝试将矢量水听器应用到很多领域.本文研究了矢量水听器均匀线阵的不同分量组合的波束图,理论分析结合仿真研究,对不同分量组合... 详细信息

矢量水听器同时获取了声场中的声压标量和振速矢量信息.近年来,矢量水听器成为国内外声学界研究的热点之一,尝试将矢量水听器应用到很多领域.本文研究了矢量水听器均匀线阵的不同分量组合的波束图,理论分析结合仿真研究,对不同分量组合波束图栅瓣性能进行分析.

关键词：矢量水听器声场声压标量波束图栅瓣性能质点振动

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一种任意阵形的波束图优化设计方法

水雷战与舰船防护 2017年第1期25卷 41-44页

作者：王海军中国船舶重工集团公司第七一○研究所

针对常规波束运用到复杂传感器阵列时旁瓣较高的缺点,给出了一种适用于任意阵形和阵元指向性的传感器阵列的主瓣约束条件下的最低旁瓣优化波束图设计方法。通过计算机仿真结果表明,该低旁瓣波束形成方法相比于常规波束的旁瓣控制方法,... 详细信息

针对常规波束运用到复杂传感器阵列时旁瓣较高的缺点,给出了一种适用于任意阵形和阵元指向性的传感器阵列的主瓣约束条件下的最低旁瓣优化波束图设计方法。通过计算机仿真结果表明,该低旁瓣波束形成方法相比于常规波束的旁瓣控制方法,在同等主瓣宽度的情况下可以获得更低的旁瓣级。

关键词：任意阵波束图自适应

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智能天线波束图加窗的研究

智能天线波束图加窗的研究

2011全国无线及移动通信学术大会

作者：俱莹国家无线电监测中心陕西监测站

介绍智能天线线性波束形成的基本原理,针对波束图旁瓣电平和主瓣宽度的矛盾,分别用常用的几种窗函数对波束图进行了加窗处理,对各种窗函数的性能进行了比较,并研究了阵元数对加窗后波束图性能的影响。

关键词：智能天线波束图窗旁瓣电平

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用口徑场理論分析賦形波束天綫的輻射图型

南京大学学报(自然科学版) 1959年第3期 23-41页

作者：鮑家善张善杰

在許多雷达应用中,需要天綫輻射一定形状的波束。最常遇到的波束是:（1）余割平方式波束,（2）平頂式波束或扇形波束,（3）双余割平方式波束或獺尾式波束。产生賦形波束的方法是:（1）置一多位饋天綫於拋体物反射器內,（2）用一改良的... 详细信息

在許多雷达应用中,需要天綫輻射一定形状的波束。最常遇到的波束是:（1）余割平方式波束,（2）平頂式波束或扇形波束,（3）双余割平方式波束或獺尾式波束。产生賦形波束的方法是:（1）置一多位饋天綫於拋体物反射器內,（2）用一改良的抛物体反射器,（3）置一金属条於抛物体反射器內。上述的三种产生賦形波束的方法的基本原理都是利用了光学中的干繞原理,使在反射器口徑处所发出的波並不准直,而是用不同的振幅和不同的位相分布在口徑上,形成欲得的輻射图型。 1946年本文作者之一曾在美国麻省理工大学雷达实驗室內工作时,利用上述的第三种方法获得獺尾式波束天綫,1952年作者用口徑塲理論計算出这种天綫的輻射图型,其結果与实驗結果一致。但是在这种計算中,为了簡化問題起見,作者曾假設抛物体口徑处受到均勻照度,亦即假設了饋天綫为一理想点源,其原輻射图型,在反射器內,振輻为一常数;在反射器外,振輻为零。虽然理論与实驗的結果都指出,上述的方法可以产生欲得的賦形波束,但是对於各种因子,例如反射器口徑上振幅和位相的分布对輻射图型的影响还沒有求出。本論文进一步利用口徑塲理論,假設反射器口徑处所受的照度为一漸減照度,在边緣处的功率为其峯功率之值的10分貝之下,計算当置一闊度为2y1的金属条於此反射器內时,所生的輻射图型。我們希望从理論上求出:（1）余属条和主抛物体的距离z1为何值时,所生的輻射图型为最理想,（2）波束包含角度θ与金属条闊度2y1的关系,（3）边瓣的大小及位置和y1的关系,（4）天綫的相对增益P（y1）/P0[P（y1）是金属条闊度为2y1时功率的峯值,P0是沒有金属条时功率的峯值]和2y1的关系。在这計算中假設主抛物体口徑的大小为15λ（y方向）×60λ（x方向）,当中置一2y1×60λ的金属条。計算的結果指出:（1）当z1=λ/16,賦形波束图型最为理想,（2）当2λ≤2y1≤14.5λ时,47°≥θ≥7.6°,金属条愈寬,波束闊度愈狹。（3）第一边瓣的大小約在主办20分貝之下,其位置在距抛物体对称軸6.2°到30.2°之間,（4）当Z1=λ/16时,天綫的相对增益P（y1）/P0在2y1=6λ时为最小,其值为0.85。当z1=λ/8及z1=λ/4时, *本文於1957午4月完成,並曾参加五七年五·二○,南大校庆科学报告会。 P（y1）/P0'随y1有很大的变化,且在2y1=6λ时,亦具有最小值, 用这种方法产生平頂式波束,並不理想,当z1=λ/16,2y1=7.5λ时,波束包含角变仅約6°（在±3分貝之內）;当z1=λ/4时,則边瓣增大,增益驟减,显然,用复合拋物体不能給出欲得的振幅及位相,我們觉得产生平頂式波束較好的方法是用多单位輻射器（例如双喇叭管）和一截形拋物体,或者用一簡单喇叭管和一拋物柱体,后者可以获得較优的阻抗寬带。我們亦作了只在抛物体反射器的一側不对称地置一闊度为y1的金属条所生的輻射图型的計算,希望能获得单余割平方式波束,当z1=λ/16,2λ≤2y1≤14.5λ时,計算的結果並不理想,主要是波束包含角度太窄。但实驗的結果指出:用这种方法产生单余割平方式波束是完全可能的,这主要是由於在我們的計算中沒有找到金属条适宜的位置之故。

关键词：波束图幅射图型抛物体反射器

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相控阵三维摄像声纳系统的稀疏阵列优化设计

华南理工大学学报（自然科学版） 2013年第1期41卷 29-37页

作者：袁龙涛周凡陈耀武浙江大学数字技术及仪器研究所浙江杭州310027

为使相控阵三维摄像声纳系统中的稀疏阵列在整个探测范围内都具有稳定的波束图性能,文中提出了一种兼顾远场与近场的稀疏阵列优化方法.首先通过对近场波束图的分析,构建了一种适合实际工程应用的近场稀疏阵列优化的能量函数,并对该能量... 详细信息

为使相控阵三维摄像声纳系统中的稀疏阵列在整个探测范围内都具有稳定的波束图性能,文中提出了一种兼顾远场与近场的稀疏阵列优化方法.首先通过对近场波束图的分析,构建了一种适合实际工程应用的近场稀疏阵列优化的能量函数,并对该能量函数加以简化,以减少优化过程的计算量,然后利用寻优算法对简化后的能量函数进行最小化寻优运算,从而得到满足近场需要的稀疏布阵结果.为进一步获得适用于远场的稀疏率更高的阵列,对近场稀疏阵列设计的结果进行了二次优化.利用该稀疏优化方法对一个100×100的二维矩形换能器阵列进行优化,并与现有文献方法进行了对比,结果表明文中方法获得的稀疏阵列在远场和近场条件下的各个探测距离都能提供期望的波束图性能,同时保持了与其他方法相近的稀疏率.

关键词：相控阵三维摄像声纳稀疏阵列优化波束图能量函数二次优化

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