基于整数编码遗传算法的直线天线阵列方向图综合优化MATLAB程序

资 源 简 介

本项目通过整数编码遗传算法实现直线天线阵列方向图综合优化。系统采用跨代竞争选择策略编码天线间距和激励相位，能够快速收敛到满足特定辐射特性的最优阵列配置方案。

详 情 说 明

基于整数编码遗传算法的直线天线阵列方向图综合优化系统

项目介绍

本项目采用整数编码遗传算法对直线天线阵列的方向图进行综合优化设计。系统通过整数编码方式表示阵列天线单元间距和激励相位分布，采用跨代竞争选择策略实现种群进化，最终获得满足特定辐射特性要求的最优天线阵列配置方案。该系统能够有效降低旁瓣电平、控制主瓣指向和波束宽度等方向图参数，为天线阵列设计提供有效的优化工具。

功能特性

• 整数编码遗传算法：采用整数编码表示天线阵元间距和激励相位，提高算法效率
• 跨代竞争选择策略：增强种群多样性，避免早熟收敛
• 多目标优化能力：可同时优化旁瓣电平、主瓣指向和波束宽度等多个方向图参数
• 完整性能分析：提供优化过程数据记录和收敛分析报告
• 可视化输出：生成方向图辐射模式和适应度进化曲线

使用方法

1. 设置天线阵列参数：输入阵元数量N和工作频率f
2. 配置遗传算法参数：设置种群规模、最大迭代次数、交叉概率和变异概率
3. 定义优化目标：指定期望主瓣指向角度、最大允许旁瓣电平和波束宽度约束
4. 运行优化程序：执行主程序开始优化过程
5. 查看优化结果：获得最优阵列配置和方向图性能指标

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 优化工具箱（推荐）
• 至少4GB内存（取决于阵元数量和种群规模）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心优化流程，包括算法参数初始化、种群生成、遗传操作执行、适应度评估、结果分析和可视化输出等完整功能。具体涵盖天线阵列方向图计算模型构建、遗传算法进化机制实现、优化目标函数定义以及最终性能指标的统计与展示。