基于遗传算法的车载天线布局优化

论文摘要

本文首先对车载天线布局优化的研究背景及国内外的研究现状进行了阐述,指出其在通信车天线电磁兼容设计过程中的重要意义。介绍了多目标最优化问题的基本模型和求解方法,根据影响天线布局电磁兼容性能的关键因素确定天线布局的优化模型。结合遗传算法的基本要求,对于天线布局的优化模型进行处理,分别得到基于耦合度和基于方向图的天线布局优化求解模型。对于基本遗传算法的原理进行了介绍,确定其在天线布局优化中应用的可行性,并且对于遗传算法的最新进展进行了介绍。本文针对耦合度的求解进行研究,根据耦合度的基本定义和求解模型,结合遗传算法要求,对于天线间的耦合度的求解方法进行研究。将矩量法应用到耦合度的求解过程中,得出了天线间耦合求解的粗略模型。分析不同馈电情况下天线的辐射特性,确定基于方向图的优化目标函数。进行了车载天线布局优化软件的开发,完成了软件的总体设计和输入界面编程,完成了单目标优化部分核心计算程序的编写,可以实现基于耦合度和基于方向图的天线布局优化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及国内外进展
• 1.2 研究内容
• 第二章 优化模型及优化算法
• 2.1 多目标最优化问题
• 2.1.1 基本模型
• 2.1.2 求解方法
• 2.2 天线布局优化问题的数学模型
• 2.2.1 基本模型
• 2.2.2 求解模型
• 2.2.3 方案选择
• 2.3 遗传算法
• 2.3.1 遗传算法的产生
• 2.3.2 基本遗传算法
• 2.3.3 遗传算法的新进展
• 2.4 小结
• 第三章 基于耦合度的目标函数研究
• 3.1 耦合度计算模型
• 3.2 耦合度模型的求解
• 3.2.1 积分算子近似求解的几种方法
• 3.2.2 积分算子的选择
• 3.2.3 关键参数的取值和计算公式
• 3.2.4 求解方法的验证
• 3.3 小结
• 第四章 基于方向图的目标函数研究
• 4.1 线天线的辐射电场分析
• 4.1.1 电基本振子的辐射场
• 4.1.2 中馈天线辐射分析
• 4.1.3 底馈天线辐射分析
• 4.2 方向图畸变情况评价函数
• 4.2.1 参数转换关系
• 4.2.2 辐射场强的叠加
• 4.2.3 评价函数的确定
• 4.2.4 求解方法的验证
• 4.3 小结
• 第五章 软件设计
• 5.1 软件总体设计
• 5.1.1 结构设计
• 5.1.2 数据流设计
• 5.2 核心程序设计
• 5.2.1 结构设计
• 5.2.2 数据流设计
• 5.3 小结
• 第六章 车载天线布局优化设计
• 6.1 天线布局设计实例1
• 6.1.1 实例说明
• 6.1.2 参数输入
• 6.1.3 天线布局优化设计
• 6.2 天线布局设计实例2
• 6.3 小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 进一步研究思路
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果