基于凸优化的高效率稀疏阵列综合技术研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ziwen74
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着对高性能、低成本的阵列天线的需求逐渐增大,稀布阵列天线有着越来越广的应用前景,因而对稀布阵列综合算法的性能提出了越来越高的要求。凸优化算法拥有优秀的优化能力,基于凸优化的算法是现在稀布阵列综合算法中的一大研究热点。在此背景下,本文分析了凸优化算法的特点,研究利用凸优化算法解决大规模平面阵列综合等问题时,能够高效率地综合出最优性良好的结果的方法。本文围绕上述目标展开研究工作,主要工作内容如下:1)针对迭代凸优化算法在求解变量个数非常多的问题时存在的难以同时兼顾求解效率与解的最优性的问题展开研究,分析了基于内点法求解的凸优化算法的特点,总结出了缩减变量个数以及简化边界条件的两种可行思路,并对传统的迭代凸优化算法的求解过程展开分析,由此引入了非均匀栅格与自适应栅格的两种剖分技术,并提出了拥有更高的优化效率的基于自适应栅格剖分技术的迭代凸优化(Adaptive-Gridding Iterative Convex Optimizations,AGICO)算法。2)将AGICO算法用于阵列综合的研究中,分别综合了稀布线性阵列、平面阵列的问题,算例证明了该方法能求得最优性良好的结果,在阵列稀疏率较高等情况下能够提高计算效率,而且在栅格点非常多时所提方法相对于传统的迭代凸优化算法具有更好的稳定性。除此之外,针对大型平面阵列综合的问题,基于本文的方法能取得良好的优化效果。3)用AGICO算法分别综合了共形阵列与具有宽带频率不变(FrequencyInvariant,FI)特性的阵列,验证了本文所提的方法对于多种复杂阵列综合问题具有良好的适用性。在综合具有宽带FI特性的稀布阵时,采用基于AGICO算法和非均匀采样等技术,能够高效率地得到最优性良好的稀布阵列。
其他文献
随着现代无线通信技术的进步,5G通信的应用增多,但同时2G、3G、4G这三种通信系统必然还会长时间的存在,这就增大了对多频化、宽带化天线的需求。为了让无线通信变得体积更轻便、功能更多样、性能更优异,相控阵天线的研究方向逐渐倾向于实现宽带宽角扫描。又因为紧耦合偶极子天线利用其单元间的强电磁耦合效应可扩大带宽,同时能覆盖多个工作频段,现已成为宽带天线形式的优选。本论文结合科研项目要求,确定了本论文的主
学位
我区作为农牧业重要省区,水利工程的建设直接关系到我区农牧业的发展,水利工程对水资源综合利用、防洪防涝方面起到了一定的积极作用,但不可避免地要对已形成的生态环境带来一定的干扰。文章对内蒙古地区水利工程与可持续发展进行研究,旨在尽量控制和避免水利建设对生态发展造成的消极影响,真正实现经济社会与资源环境相互协调发展。
期刊
天线近场测试是分析天线性能的重要手段,它利用近场模型和部分区域的近场采样数据推算未采样区域的近场分布及远场方向图,其中近场模型及采样技术是影响天线近场测试效率和精度的关键因素。常用的近场模型包含波谱模型和等效流模型,它们在实际应用中通常与均匀采样技术相结合,存在采样成本高的不足。此外,波谱模型在推算天线近距离场时的误差较大,而等效流模型的计算复杂度很高,计算时间随天线尺寸的变大而快速增加。针对两种
学位
氢气透平膨胀机是大型氢液化系统中的核心设备。压缩过的氢气在膨胀机中膨胀,带动膨胀机叶轮高速旋转对外输出能量,同时自身温度降低,获得冷量。可见膨胀机中转子-轴承系统能否稳定运转直接决定了整个液化系统的成败。特别地,在采用氢气作为气体轴承的工作介质时,由于氢气密度小、粘度低等特性,氢气气膜的支承特性与通常空气、氦气轴承差异很大。故氢气轴承-转子系统的研究对于氢透平膨胀机乃至液化系统的研制至关重要。本文
学位
区域贸易协定中纳入环境条款有利于保护环境,但同时也可能会抑制贸易自由化,如何在保护环境的同时促进贸易发展值得深入研究。该研究利用1995—2018年“一带一路”沿线67个国家签署生效的区域贸易协定和双边出口数据,根据TREND数据库对环境条款的分类,创新性地构建并量化了三种环境条款深度指标,构建了高维固定效应模型,采取PPML估计法实证检验了这些环境条款深度对出口的影响。研究结果表明:(1)环境条
期刊
针对传统热图回归使用的均方误差(MSE)损失函数训练热图回归网络的精度不高且训练缓慢的问题,本文提出了用于热图回归的损失函数Heatmap Wing Loss(HWing Loss)。该损失函数对于不同的像素值有不同的损失函数值,前景像素的损失函数梯度更大,可以使网络更加关注前景像素,使热图回归更加准确快速。同时根据热图分布特性,使用基于高斯分布的关键点推理方法减小热图推断关键点时的量化误差。以此
期刊
电磁逆散射问题在无损探测、微波遥感和生物医学等领域拥有广泛的工程应用前景。逆问题所求解的目标电磁特性参数与实测散射场之间存在固有的非线性关系,同时求解逆散射问题的方程存在病态特性,对于强散射目标尤为如此。目前主要采用近似方法或迭代优化方法求解。然而近似方法和迭代方法在实际工程应用中有着诸多限制:近似方法只适用于求解弱散射目标,对强散射目标反演精度低;迭代方法计算复杂度高,难以满足实时反演的要求等。
学位
W-10Ti合金具有低的电阻系数、良好的热稳定性和抗氧化性等一系列优良性能,在集成电路的扩散阻挡层、CIGS薄膜太阳能等方面具有广泛应用。但是W-10Ti合金靶材的致密度低、组织性能较差、富Ti相含量高等缺点会降低WTi合金薄膜的性能。本研究通过调整粉末纯度、W粉粒度,经过冷等静压(CIP)预成型,采用热等静压(HIP)压制和烧结制备成W-10Ti合金,应用X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)
学位
随着通信系统的不断发展,天线在波束赋形、高增益以及宽带等方面的性能提升也越来越重要。相对于传统的相控阵,透镜天线具有强大的波束控制能力以及高增益优势。同时,透镜天线不存在馈源遮挡,加工组装简单,随着工艺的迅速发展,其应用场景日益广阔。本文在透镜设计中引入粒子群优化算法,充分挖掘了透镜天线相幅调控以及大口径高增益特性。由于透镜天线带宽不足一直是一大缺陷,所以在实现特定目标的前提下,利用优化算法充分拓
学位
实验教学是物理教与教学的一种特殊的教育方式,这样能锻炼学生的动手能力,学生在使用实验仪器过程中,能够结合现代信息化教学手段完整的完成教学大纲及要求的设计实验过程,并从实验过程中得到经验总结。学生在实验过程中能够直接用上实验仪器,身临其境地感受、体验实验过程中的物理现象的变化,从而能理解一些生活上物理现象的细节与变化。这样学生从实验中会感悟到生活中的现象,从中获取相关的物理知识。学生在利用实验器材和
会议