MATLAB实现的基于遗传算法与矩量法的天线优化系统

资 源 简 介

本项目开发了一个MATLAB计算程序，将遗传算法（GA）与矩量法（MoM）相结合，用于天线结构优化。系统自动迭代优化天线几何参数，通过矩量法精确计算电磁性能，利用遗传算法全局搜索满足特定辐射特性要求的最优解。

详 情 说 明

基于遗传算法的矩量法天线结构优化系统

项目介绍

本项目开发了一个集成遗传算法（GA）与矩量法（MoM）的天线结构优化计算程序。系统利用矩量法精确计算天线的电磁性能参数，并借助遗传算法的全局搜索能力对天线的几何结构参数进行优化。程序通过自动迭代，能够高效寻找满足特定辐射特性要求（如增益方向图、阻抗匹配等）的最优天线设计，实现天线性能的最大化或特定指标的最优化。

功能特性

• 自动化优化流程：自动完成从初始参数设置、电磁性能计算到结构优化的全过程。
• 精确电磁计算：采用矩量法进行高精度天线电磁特性分析。
• 全局参数寻优：利用遗传算法强大的全局搜索能力优化天线几何结构。
• 结果可视化：提供收敛曲线、方向图、电磁场分布等多种结果可视化。
• 详细过程记录：生成优化过程的详细日志文件，便于分析与调试。

使用方法

1. 准备输入文件：在指定配置文件中设置天线初始结构参数、遗传算法参数、工作频率与目标性能指标、电磁计算参数。
2. 运行主程序：执行主程序启动优化流程。
3. 查看输出结果：程序运行结束后，查看生成的优化后的结构参数、性能指标、收敛曲线、电磁场分布图及日志文件。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• MATLAB：版本 R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：优化工具箱、信号处理工具箱（若需特定绘图功能）
• 内存：建议 8GB 或以上，处理复杂结构时需求更高
• 磁盘空间：至少 1GB 可用空间

文件说明

主程序文件承载了系统的核心调度与执行逻辑。其主要功能包括：初始化所有计算与优化参数，构建矩量法计算流程以求解天线电磁响应，驱动遗传算法种群进行迭代演化以搜索最优天线结构，实时监控优化进程并记录关键数据，以及在优化结束后生成包括最终设计参数、性能指标和多种可视化结果在内的综合报告。