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一种嵌套K-means聚类的任意形状波束子阵划分方法
1
作者
张清河
李宇航
+1 位作者
沈钊阳
文方青
《电子学报》
北大核心
2025年第1期119-127,共9页
传统相控阵由于其高昂成本的限制,已经无法满足日益增长的广泛应用需求,而基于稀疏阵、子阵等技术的非传统相控阵技术则得到了广泛的关注和研究.如何有效地划分子阵,以及如何优化子阵的计算过程,是提高计算效率和性能的关键问题.本文提...
传统相控阵由于其高昂成本的限制,已经无法满足日益增长的广泛应用需求,而基于稀疏阵、子阵等技术的非传统相控阵技术则得到了广泛的关注和研究.如何有效地划分子阵,以及如何优化子阵的计算过程,是提高计算效率和性能的关键问题.本文提出一种融合群智能优化算法及聚类技术的嵌套迭代优化方法来解决任意形状波束子阵划分问题.该方法包含内、外两个嵌套循环迭代优化过程:(i)外循环采用群智能优化方法来实现用户定义任意方向图下的参考阵列,并利用谢昆诺夫多项式和基本代数理论分析得到多组不同的阵列单元复激励(由阵因子多项式分布在非谢昆诺夫单位圆上的根所决定);(ii)内循环基于激励匹配策略,专注于通过K-means聚类方法实现阵列天线的最优子阵布局及相应的子阵复激励系数,并最终产生一个逼近参考阵列的波束方向图.通过与传统K-means聚类方法、粒子群优化方法在方向图逼近、激励匹配误差、模式匹配误差、阵列性能参数及计算效率等方面的比较,验证了所提方法的有效性.
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关键词
任意形状波束阵列
子阵划分
嵌套K-means聚类
激励匹配策略
群智能优化方法
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职称材料
题名
一种嵌套K-means聚类的任意形状波束子阵划分方法
1
作者
张清河
李宇航
沈钊阳
文方青
机构
水电工程智能视觉监测湖北省重点实验室(三峡大学)
三峡大学计算机与信息学院
出处
《电子学报》
北大核心
2025年第1期119-127,共9页
基金
国家自然科学基金(No.62371271)。
文摘
传统相控阵由于其高昂成本的限制,已经无法满足日益增长的广泛应用需求,而基于稀疏阵、子阵等技术的非传统相控阵技术则得到了广泛的关注和研究.如何有效地划分子阵,以及如何优化子阵的计算过程,是提高计算效率和性能的关键问题.本文提出一种融合群智能优化算法及聚类技术的嵌套迭代优化方法来解决任意形状波束子阵划分问题.该方法包含内、外两个嵌套循环迭代优化过程:(i)外循环采用群智能优化方法来实现用户定义任意方向图下的参考阵列,并利用谢昆诺夫多项式和基本代数理论分析得到多组不同的阵列单元复激励(由阵因子多项式分布在非谢昆诺夫单位圆上的根所决定);(ii)内循环基于激励匹配策略,专注于通过K-means聚类方法实现阵列天线的最优子阵布局及相应的子阵复激励系数,并最终产生一个逼近参考阵列的波束方向图.通过与传统K-means聚类方法、粒子群优化方法在方向图逼近、激励匹配误差、模式匹配误差、阵列性能参数及计算效率等方面的比较,验证了所提方法的有效性.
关键词
任意形状波束阵列
子阵划分
嵌套K-means聚类
激励匹配策略
群智能优化方法
Keywords
arbitrary-shaped beams array
sub-array partitioning
nested K-means clustering
excitation matching strategy
swarm intelligence optimization methods
分类号
TN91 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种嵌套K-means聚类的任意形状波束子阵划分方法
张清河
李宇航
沈钊阳
文方青
《电子学报》
北大核心
2025
0
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