基于人工蜂群遗传算法的稀疏全聚集成像方法研究

作     者：朱文发 陶佳晨 张辉 范国鹏 成瑶 张梦可 ZHU Wenfa;TAO Jiachen;ZHANG Hui;FAN Guopeng;CHENG Yao;ZHANG Mengke

作者机构：上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 

基　　金：国家自然科学基金(12104290 12004240) 

出 版 物：《声学技术》 (Technical Acoustics)

年 卷 期：2023年第42卷第5期

页      码：655-660页

摘      要：稀疏阵列设计是一种可提高相控阵成像实时性的有效途径。遗传算法能较好解决线性阵列稀疏这种典型的约束优化问题。但此算法的局部搜寻能力较弱,且在后期搜寻效率较差。为此,论文通过构建人工蜂群-遗传算法的阵列稀疏方法,把蜂群寻找最优解的过程引入到传统遗传算法中,增加全局最优解的搜索能力。结果显示,人工蜂群-遗传算法优化后得到的稀疏阵列比遗传算法优化后得到的稀疏阵列具有更高的旁瓣抑制力,阵列的峰值旁瓣水平达到-11.40 dB。而在阈值为-6 dB时,两种算法优化得到的稀疏阵列主瓣宽度都等同于全阵列2.8°的主瓣宽度。最后,论文通过相控阵检测系统在钢轨试样上采集超声信号,利用人工蜂群-遗传算法设计得到的稀疏矩阵进行全聚焦成像。实验结果显示,当阵元数为32的线性阵列在稀疏率达到75%时,稀疏阵列的阵列性能指标分辨率、信噪比与满阵相差不大,但成像效率却提高了53.04%。

主 题 词：人工蚁群算法 遗传算法 阵列稀疏 全聚焦成像 

学科分类：07[理学] 082403[082403] 08[工学] 070206[070206] 0824[工学-林业工程类] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.16300/j.cnki.1000-3630.2023.05.015

馆 藏 号：203124217...