基于免疫優(yōu)化算法的陣列天線綜合的研究.pdf

1、生物免疫系統(tǒng)能夠有效地識別和清除抗原，實現(xiàn)對機體的免疫防衛(wèi)，具有高度智能、高度自適應、高度分布性和自組織的特性。人工免疫系統(tǒng)是借鑒生物免疫系統(tǒng)機理發(fā)展起來的智能信息處理技術，具有模式識別、學習和記憶功能，已成為智能算法領域的研究熱門。
　　 本文以生物免疫系統(tǒng)為基礎，概述免疫優(yōu)化的仿生機理，重點介紹了克隆選擇和免疫網絡理論。在常用免疫優(yōu)化算法基礎上，給出了一種基于克隆選擇的免疫優(yōu)化算法，并對其進行研究，取得如下一些進展：

2、　　 (1)依據(jù)免疫算法的運行流程，證明了算法的轉移過程是Markov鏈過程，從理論上證明了提出的算法是全局收斂的，并用幾個標準多極值函數(shù)實例對算法的收斂性進行了測試，實驗驗證了算法具有較好的收斂特性且收斂速度也較快。
　　 (2)以雷達、無線通信和電子戰(zhàn)領域的一項關鍵技術——陣列天線方向圖綜合為實例，將天線陣綜合看作目標函數(shù)的優(yōu)化問題，并將免疫算法應用于其中進行研究。文中采用免疫算法分別對直線陣和矩形陣的陣元間距、激勵幅度和

3、相位進行了優(yōu)化，并根據(jù)指標要求實現(xiàn)了對副瓣的抑制、零陷的生成和展寬，還對稀疏陣列的布陣成功優(yōu)化。
　　 (3)在免疫算法基礎上加入遺傳交叉算子，并結合小生境思想構建了一種小生境雙交叉免疫遺傳算法。用隔代單點、算術雙交叉操作提高搜索機制的多樣性；將小生境思想應用于算法中，將解空間劃分為多個小生境，搜索過程將依據(jù)小生境空間進行，改善了搜索空間中解的大量集聚問題，提高了種群多樣性；引入小生境共享機制，對抗體的親和度進行重構，抑制了高親

4、和度抗體過度繁殖，給低親和度抗體更多的機會進入下一代的進化，有助于避免局部收斂。將構建的小生境雙交叉免疫遺傳算法應用于陣列天線綜合中，成功實現(xiàn)了多個零陷以及寬零陷的生成，驗證了算法的有效性。
　　 (4)應用混沌映射的遍歷性、隨機性和初值敏感性，將其融入到免疫算法中，提出了多映射混沌免疫算法。使用兩種不同規(guī)則的混沌序列完成免疫算法中不同階段的抗體生成，提高了抗體群的多樣性；使用混沌擾動有“規(guī)律”的隨機性，將其與高頻變異相結合，隔