CN107729666B - 一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法及装置 - Google Patents

一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法及装置，其中，该方法包括：获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数；利用进化算法，对适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值；利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，通过适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值；利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。

Description

一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法及装置
技术领域
本发明涉及电磁波近场通信技术领域，特别是涉及一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法及装置。
背景技术
目前现有技术的天线方向图，如图1所示，该天线方向图显示有多个波瓣，最大辐射方向的波瓣称为主瓣11，除主瓣11以外其余波瓣统称为副瓣12。一般为了提高天线辐射的电磁功率密度，尽可能让辐射区的天线辐射的电磁能量集中于主瓣11的辐射方向，所采用的方式就是电磁波NF(near field，近场)整形。
对于电磁波NF整形的整形程度，可以通过天线的副瓣电平来衡量。也就是，通过天线的副瓣电平反映电磁能量是否集中于主瓣的辐射方向。该天线的副瓣电平为副瓣最大辐射方向上的功率密度与主瓣最大辐射方向上的功率密度之比的对数值。该天线的副瓣电平愈小，则天线辐射的电磁能量愈集中于主辐射方向。
目前现有技术可以通过凸优化实现电磁波NF整形，具体步骤如下：
获取任一圆口径天线上的多个电场值作为待优化变量；将该待优化变量作为预设待优化矩阵的元素；
使用平面波谱模式展开、FFT(Fast Fourier Transformation，快速傅氏变换)对预设待优化矩阵的元素进行运算，并使用凸优化对预设待优化矩阵的元素进行迭代运算，直至迭代满足凸优化的约束条件所限定的SLL(Sidelobe Level，副瓣电平)小于预设阈值时，得到圆整形面沿半径分布的电场值；
将圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值次大值和最大值之比，作为圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
这种方式虽然实现了电磁波NF整形，然而本申请发明人在实现本发明的过程中，发现这种电磁波NF整形会存在如下问题：
将待优化变量作为预设待优化矩阵的元素，使用平面波谱模式展开及FFT进行运算，还使用凸优化进行运算，这样运算过程比较复杂，并且，凸优化的运算量比较大，会增加系统运行负荷。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法及装置，以实现电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向，运算量小，减小系统运行负荷。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法，包括：
获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数，所述适应度函数包括：对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，和/或对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数；
利用进化算法，对所述适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，该进化算法的输入参数对应的数值包括：待优化变量对应的所述预设数量个的个数、预设种群大小、所述预设迭代次数、所述适应度函数；
利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，通过所述适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值；
利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
可选的，所述进化算法为遗传算法或群智能算法。
可选的，所述获取圆口径面与圆整形面的对应关系所形成的待优化的适应度函数之前，所述方法还包括：
将获取的圆口径天线面沿半径分布的电场值所对应的电场向量中待优化变量作为适应度函数的输入参数，其中，所述电场向量用复数表示，将该复数中的实部和虚部作为待优化变量；
获取所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离、所述圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角、所述圆口径天线面的半径、所述辐射近场球坐标系中圆整形面上的任一点到所述圆整形面的中心之间的距离、自由空间波数、所述圆整形面沿半径分布的电场位置向量、圆口径天线面上任一点到该圆口径天线面的圆心的距离，建立所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数；
对所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数中的圆整形面的电场值的参数进行复数取模，得到圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量；
建立所述圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的电场幅度值向量的归一化函数；
建立对归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，将所述求最大副瓣电场幅度值的函数作为适应度函数的输出函数；和/或
建立对归一化的电场幅度值向量求和函数，将所述求和函数作为适应度函数输出函数。
可选的，建立的所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数，包括：
Figure BDA0001444915390000031
其中，
EF(z,r)为圆整形面沿半径分布的电场值，EA(ρ)为圆口径天线面沿半径分布的电场值，
Figure BDA0001444915390000032
r为所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中的圆整形面上任一点到圆整形面的中心的距离，z为圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离，θ是圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角，ρ是圆口径天线面上任一点到所述圆口径天线面的圆心的距离，a为圆口径天线面的半径，k＝2π/λ为所述自由空间波数，λ为波长，J0()为零阶贝塞尔函数。
可选的，在所述确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值之后，所述的方法还包括：
对所述优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值进行归一化，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值；
将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值中的次大值，作为优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
可选的，所述利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平，包括：
将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的次大值和最大值的比值，作为优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
可选的，所述确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值之后，所述的方法还包括：
对所述优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值进行归一化，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值；
利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值中的次大值，绘制圆整形面的归一化的电场幅度包络图；
在所绘制的圆整形面的归一化的电场幅度包络图中显示优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定装置，包括：
获取模块，用于获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数，所述适应度函数包括：对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，和/或对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数；
优化模块，用于利用进化算法，对所述适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，该进化算法的输入参数对应的数值包括：待优化变量对应的所述预设数量个的个数、预设种群大小、所述预设迭代次数、所述适应度函数；
第一确定模块，用于利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，通过所述适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值；
第二确定模块，用于利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
可选的，所述装置还包括：
第一处理模块，用于将获取的圆口径天线面沿半径分布的电场值所对应的电场向量中待优化变量作为适应度函数的输入参数，其中，所述电场向量用复数表示，将该复数中的实部和虚部作为待优化变量；
第一建立模块，用于获取所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离、所述圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角、所述圆口径天线面的半径、所述辐射近场球坐标系中圆整形面上的任一点到所述圆整形面的中心之间的距离、自由空间波数、所述圆整形面沿半径分布的电场位置向量、圆口径天线面上任一点到该圆口径天线面的圆心的距离，建立所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数；
第三确定模块，用于对所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数中的圆整形面的电场值的参数进行复数取模，得到圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量；
第二建立模块，用于建立所述圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的电场幅度值向量的归一化函数；
第三建立模块，用于建立对归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，将所述求最大副瓣电场幅度值的函数作为适应度函数的输出函数；和/或
建立对归一化的电场幅度值向量求和函数，将所述求和函数作为适应度函数输出函数。
第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面所述的方法步骤。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法步骤。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述第一方面所述的步骤。
本发明实施例提供的一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法及装置，利用进化算法，对获取的根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场；利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，通过所述适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值；利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
相较于现有技术，通过进化算法对适应度函数中对归一化的电场幅度值向量求和的函数，和/或对归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数进行优化，这样可以降低副瓣电场幅度值和/或降低最大副瓣电场幅度值，进而使得电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向，不需要太多运算公式对适应度函数进行优化，并且，使用的进化算法运算量较小，从而减小了系统的运行负荷。
当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的天线方向图。
图2为本发明实施例的基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法的流程示意图。
图3为本发明实施例的圆口径天线面的辐射近场球坐标系的示意图。
图4为本发明实施例的比例系数L＝0.2所对应得到的两种适应度函数的优化后的圆整形面沿半径分布的预设数量个的电场值中的归一化的电场幅度包络图。
图5为本发明实施例的在比例系数L＝0.3时，所对应得到的两种适应度函数的优化后的圆整形面沿半径分布的预设数量个的电场值中的归一化的电场幅度包络图。
图6为本发明实施例的在比例系数L＝0.4时，所对应得到的两种适应度函数的优化后的圆整形面沿半径分布的预设数量个的电场值中的归一化的电场幅度包络图。
图7为本发明实施例的在比例系数L＝0.4时，所得到的MAX适应度函数优化后的圆口径天线面的电场值的归一化的电场幅度的分布示意图。
图8为本发明实施例的在比例系数L＝0.4时，所得到的MAX适应度函数优化后的圆口径天线面电场值中的电场相位的分布示意图。
图9为本发明实施例的在比例系数L＝0.4时，所得到的MAX适应度函数优化后的圆整形面电场值对应的归一化的电场幅度的分布示意图。
图10为本发明实施例的基于电磁波近场整形的副瓣电平确定装置的结构示意图。
图11为本发明实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术使用凸优化进行电磁波NF整形时，存在的增加了系统运行负荷的问题，本发明实施例提供一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法及装置，通过进化算法对适应度函数中对归一化的电场幅度值向量求和的函数，和/或对归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数进行优化，这样可以降低副瓣电场幅度值和/或降低最大副瓣电场幅度值，进而使得电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向，不需要太多运算公式对适应度函数进行优化，并且，使用的进化算法运算量较小，从而减小了系统的运行负荷。
下面首先对本发明实施例所提供的基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法进行介绍。
本发明实施例所提供的一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法可以应用于NF辐射测量，医学成像和组织热疗等方面。
如图2所示，本发明实施例的一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法，包括：
步骤101，获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数，该适应度函数包括：对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，和/或对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数。
在上述步骤101之前，这里的适应度函数是通过如下方式建立的：
首先，将获取的圆口径天线面沿半径分布的电场值所对应的电场向量中待优化变量作为适应度函数的输入参数，其中，所述电场向量用复数表示，将该复数中的实部和虚部作为待优化变量。
圆口径天线面沿半径分布的电场值为复数，包括实部和虚部。将实部和虚部均作为优化变量，则对应于每个复数的圆口径天线面沿半径分布的电场值，有两个待优化变量。比如，5个复数的圆口径天线面沿半径分布的电场值，需要由5个实部和5个虚部组成，则具有实部和虚部的总数为10，对应有10个待优化变量。那么MA个圆口径天线面沿半径分布的电场值对应有2*MA个待优化变量，则适应度函数的输入参数为2*MA个待优化变量。然后，将该待优化变量中第2n-1个变量值作为第n个电场值复数的实部，将第2n个变量值作为第n个电场值复数的虚部，n为整数，且n的取值为从1到MA中数值，从而确定了圆口径天线面沿半径分布的MA个电场值。该圆口径天线面沿半径分布的MA个电场值可以用向量AE_com表示。
其次，获取圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离，该圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角，该圆口径天线面的半径、上述辐射近场球坐标系中圆整形面上的任一点到所述圆整形面的中心之间的距离、自由空间波数、上述圆整形面沿半径分布的电场位置向量、圆口径天线面上任一点到该圆口径天线面的圆心的距离，建立所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数。
本步骤可以通过如下方式建立的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值的对应关系的函数：
根据如下圆口径天线面的近场辐射公式：
Figure BDA0001444915390000091
其中，EA(ρ)是圆口径天线面沿半径分布的复数电场强度，ρ是圆口径天线面上任一点到该圆口径天线面的圆心的距离，EF(z,θ)是圆整形面上的辐射近场的复数电场强度，z为圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离，θ是圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角，a为圆口径天线面的半径，J0()是零阶贝塞尔函数，k＝2π/λ为自由空间波数，λ为波长。
且根据图3可知，θ、r、z具有如下几何关系式：
Figure BDA0001444915390000092
r是辐射近场球坐标系中圆整形面上的任一点到所述圆整形面的中心之间的距离，EF是辐射近场球坐标系中圆整形面，EA是辐射近场球坐标系中圆口径天线面。
结合以上圆口径天线面的近场辐射公式和θ、r、z具有的几何关系式，得到如下最终的圆口径天线面的近场辐射公式：
Figure BDA0001444915390000101
EF(z,r)为圆整形面沿半径分布的电场值。这个最终的圆口径天线面的近场辐射公式用来表示优化之前的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值的对应关系，也可以表示优化后的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值的对应关系。也就是说，在圆整形面沿半径分布的电场值与圆口径天线面沿半径分布的复数电场强度以外的其他参数值已知的情况，只要得到圆口径天线面沿半径分布的复数电场强度，利用该最终的圆口径天线面的近场辐射公式，就可以得到圆整形面沿半径分布的复数电场强度。
将上述最终的圆口径天线面的近场辐射公式作为圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值的对应关系的函数。
再次，对该圆口径天线面的电场值与该圆整形面的电场值的对应关系的函数中的圆整形面的电场值的参数进行复数取模，得到圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量。
令上述最终的圆口径天线面的近场辐射公式中，z＝z0，r＝rho_F(1,MNSLL,…,MF)，EA(ρ)＝AE_com(round(ρ/Step_A)+1)，round()是四舍五入取整。
故，得到圆整形面z0的MSLL+1个沿半径方向分布的复数电场值。该圆整形面z0的MSLL+1个沿半径方向分布的复数电场值可以用向量FECon_com表示，其对应的电场幅度值向量FECon_amp＝abs(FECon_com)，abs()表示复数取模。
然后，建立圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的电场幅度值向量的归一化函数。
对上述圆整形面z0的MSLL+1个沿半径方向分布的复数电场值进行归一化，得到归一化的电场幅度值向量NFECon_amp＝FECon_amp(2,…,MSLL+1)/FECon_amp(1)。
获取归一化的圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量，该归一化的圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量通过对圆整形面沿半径分布的多个电场值中，除主瓣电场幅度值以外的其余副瓣电场幅度值进行归一化得到的。这里的归一化是指上述其余副瓣电场幅度值分别除以上述主瓣电场幅度值的步骤。
再然后，建立对归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，将所述求最大副瓣电场幅度值的函数作为适应度函数的输出函数，也就是f＝MAX(20*log10(NFECon_amp))，MAX()表示取向量中所有元素的最大值；和/或
建立对归一化的电场幅度值向量求和函数，将所述求和函数作为适应度函数输出参数，也就是f＝SUM(20*log10(NFECon_amp))，SUM()表示对向量中所有元素求和。
上述f作为适应度函数值的输出参数，该输出参数值为dB值，故形成两种适应度函数。具体的，该两种适应度函数分别为MAX适应度函数和SUM适应度函数。
本发明实施例还可以在上述建立适应度函数之前，该基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法还包括：
初始化参数。该参数包括：圆口径天线面的半径和圆整形面的半径a，比如，a＝5λ，λ为波长；
圆整形面位置z0，比如，z0＝2a；
圆口径天线面沿半径分布的电场值个数MA，比如，MA＝10；
圆口径天线面沿半径分布的电场位置步长Step_A＝a/(MA-1)；
圆口径天线面沿半径分布的电场位置向量rho_A＝[0,Step_A,…,a]；
圆整形面沿半径分布的电场值个数MF，比如，MF＝10；
圆整形面沿半径分布的电场位置步长Step_F＝a/(MF-1)；
圆整形面沿半径分布的电场位置向量rho_F＝[0,Step_F,…,a]；
圆整形面非SLL区域沿半径分布的电场值个数MNSLL＝L*MF，L为比例系数，比如L＝0.2，0.3，0.4；
圆整形面SLL区域沿半径分布的电场值个数MSLL＝MF-MNSLL。通过初始化参数可以更好的建立适应度函数。
圆整形面的多个副瓣的区域是通过用户根据需要进行预设的。这个预设的条件可以与圆整形面的半径a和比例系数L有关。以比例系数L倍的上述圆整形面的半径a，到圆整形面的中心之间的区域，称为非SLL区域，也可以称为主瓣对应的区域，该非SLL区域包含主瓣电场幅度值；将比例系数L倍的上述圆整形面的半径a，到圆整形面的半径之间的区域，称为SLL区域，也可以称为副瓣对应的区域，该SLL区域包含多个副瓣电场幅度值。其中，上述比例系数L为大于0且小于1的数值。
步骤102，利用进化算法，对所述适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，该进化算法的输入参数对应的数值包括：待优化变量对应的所述预设数量个的个数、预设种群大小、所述预设迭代次数、所述适应度函数。
对适应度函数进行优化，是为了可以降低副瓣电平。
这里的进化算法包括遗传算法、遗传规划、进化规划和进化策略。在一种具体实施例中，所述进化算法为遗传算法或群智能算法。这里的遗传算法更容易得到待优化变量迭代后的最优解。
在一种实施例中，上述步骤102中得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值时，若适应度函数为对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，则通过进化算法实现对最大副瓣电场幅度值进行优化。降低该最大副瓣电场幅度值，进而使得电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向。换句话说，最大副瓣电场幅度值变小的同时，主瓣的辐射方向的电磁能量也变大了。
在其他实施例中，上述步骤102中得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值时，若适应度函数为对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数时，则通过降低归一化的多个副瓣电场幅度值之和。降低整体的副瓣电场幅度值，这样使得所有副瓣占有的电磁能量变小，进而使得电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向。换句话说，主瓣的辐射方向的电磁能量变大了。
在其他实施例中，上述步骤102中得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值时，若适应度函数包括：对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数和对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数时，则通过降低归一化的多个副瓣电场幅度值之和以及降低最大副瓣电场幅度值，使得最大副瓣以及副瓣占有的电磁能量变小，进而使得电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向。换句话说，对整体副瓣及最大副瓣的能量进行降低，从而使得主瓣的辐射方向的电磁能量变大。
在一种实施例中，步骤102通过如下步骤得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值：
首先，利用进化算法及进化算法的输入参数对应的数值，将适应度函数的输入参数赋值，然后进行迭代运算，计算出适应度函数的输出函数的数值，直到迭代次数达到预设迭代次数，得到优化后的预设数量个变量值，该变量值用向量OAE_values表示。
优化后的圆口径天线面沿半径分布的电场值为复数，包括实部和虚部。优化后得到的向量OAE_values的第2m-1个变量值作为第m个电场值复数的实部，将第2m个变量值作为第m个电场值复数的虚部，m为整数，且m的取值为从1到MA中数值，从而得到了优化后的圆口径天线面沿半径分布的电场值向量OAE_com。
步骤103，利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，所述适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值。
在一种实施例中，步骤103中可以通过如下步骤确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值：
首先，获取所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离值、所述圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角值、所述圆口径天线面的半径值、所述辐射近场球坐标系中圆整形面上的任一点到所述圆整形面的中心之间的距离值、自由空间波数值、所述圆整形面沿半径分布的电场位置向量值、圆口径天线面上任一点到该圆口径天线面的圆心的距离值；
然后，将上面的所有值及优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值代入到上述圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值的对应关系的函数中，利用该对应关系的函数进行运算，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值。
具体的，令，z＝z0，r＝rho_F(1,2,…,MF)，此时MF的取值可以不同于得到圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量中的MF取值，该MF取值可增多，如50*MA+1，EA(ρ)＝OAE_com(round(ρ/Step_A)+1)，round()是四舍五入取整。
故，得到优化后的圆整形面沿半径分布的的复数电场值向量OFE_com。这样使用公式，方便运算。
步骤104，利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
在一种实施例中，步骤104可以通过如下步骤确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平：
将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的次大值和最大值的比值，作为优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
在其他实施例中，上述步骤104可以通过如下步骤确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平：
首先，对优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值进行归一化，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值。这里的归一化是指，将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值幅度值分别除以优化后的圆整形面沿半径分布的电场值幅度值的最大值的步骤。也就是，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值对应的归一化的电场幅度：NormOFE＝abs(OFE_com)/MAX(abs(OFE_com))。其中，abs()表示对向量中各个元素取模，MAX()表示取向量中所有元素的最大值。
然后，利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值中的次大值，绘制圆整形面的归一化的电场幅度包络图；
最后，在所绘制的圆整形面的归一化的电场幅度包络图中显示优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。这样比较方便用户直观地从圆整形面的归一化的电场幅度包络图中，可以看出优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
在其他实施例中，在步骤103之后，可以通过如下步骤确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平：
先对所述优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值进行归一化，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值；
再将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值中的次大值，作为优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
在本发明实施例中，这样可以降低副瓣电场幅度值和/或降低最大副瓣电场幅度值，进而使得电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向，不需要太多运算公式对适应度函数进行优化，并且，使用的进化算法运算量较小，从而减小了系统的运行负荷。
在一种具体实施方式中，上述步骤102之后，该基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法还包括：
对优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值的电场幅度值进行归一化，得到归一化的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值的电场幅度值。这里的归一化是指，将优化后的圆口径天线面沿半径分布的电场值的所有电场幅度值分别除以优化后的圆口径天线面沿半径分布的电场值中的最大电场幅度值的步骤。
通过优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，确定电场相位。
利用归一化的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值的电场幅度值和优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值中的电场相位，绘制归一化的圆口径天线面的电场包络图。
这里归一化的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值的电场幅度值可以通过向量NormOAE_amp表示，
NormOAE_amp＝abs(OAE_com)/MAX(abs(OAE_com))，
优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值中的电场相位可以通过向量NormOAE_pha表示，NormOAE_pha＝angle(OAE_com)。
其中，abs()表示对向量中各个元素取模，MAX()表示取向量中所有元素的最大值，angle()表示取各复数的相位角。
在该归一化的圆口径天线面的电场包络图。这样比较方便用户直观的归一化的圆口径天线面的电场的情况。
如图4、图5及图6所示，应用于本发明实施例的基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法，得到的两种适应度函数的优化后的圆整形面沿半径分布的预设数量个的电场值中的归一化的电场幅度包络图。
令，圆口径天线面的半径和圆整形面的半径a＝5λ；
圆整形面位置z0＝2a；
圆口径天线面沿半径分布的电场值个数MA＝10；
圆整形面沿半径分布的电场值个数MF＝50*MA+1；
在比例系数L＝0.2，0.3，0.4的三种值的情况下，该两种适应度函数包括：MAX适应度函数和SUM适应度函数时，对应得到的两种适应度函数的优化后的圆整形面沿半径分布的预设数量个的电场值中的归一化的电场幅度包络图，通过该优化后的圆整形面沿半径分布的预设数量个的电场值中的归一化的电场幅度包络图可以显示出SLL优化结果。
从图4、图5及图6比较可知，图6中显示的SLL最小，因此图6的优化效果最好。圆整形面沿半径分布的电场值个数MF的取值不同，可能显示的最终优化后的圆整形面沿半径分布的预设数量个的电场值中的归一化的电场幅度包络图不同，因此可能得到不同的SLL。一般是圆整形面沿半径分布的电场值个数MF越大，得到的SLL越准确。但是圆整形面沿半径分布的电场值个数MF还要基于设备的承载考虑，否则，圆整形面沿半径分布的电场值个数MF太大，设备的承载过重。
如图7、图8及图9所示，应用于本发明实施例的基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法，在比例系数L＝0.4情况下，适应度函数为MAX适应度函数时，分别得到的优化后的圆口径天线面的电场值的归一化的电场幅度的分布示意图、优化后的圆口径天线面电场值中的电场相位的分布示意图、优化后的圆整形面电场值对应的归一化的电场幅度的分布示意图。
令，圆口径天线面的半径和圆整形面的半径a＝5λ；
圆整形面位置z0＝2a；
圆口径天线面沿半径分布的电场值个数MA＝10；
圆整形面沿半径分布的电场值个数MF＝50*MA+1。
图4至图9中的x(λ)是指x方向上的波长，图7至图9中的y(λ)是指y方向上的波长。从图7至图8中可知，该圆口径天线面的同一半径对应的所有电场值相同。也可以称为电场光滑分布。这样后期使用过程中，人工方便按照半径分布使用连续的电场进行模拟实际情况。
如图10所示，本发明实施例还提供了一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定装置，包括：
获取模块21，用于获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数，所述适应度函数包括：对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，和/或对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数；
优化模块22，用于利用进化算法，对所述适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，该进化算法的输入参数对应的数值包括：待优化变量对应的所述预设数量个的个数、预设种群大小、所述预设迭代次数、所述适应度函数；该优化模块22也可以称为进化算法调用模块。
第一确定模块23，用于利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，通过所述适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值；
第二确定模块24，用于利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
本发明实施例中，这样可以降低副瓣电场幅度值和/或降低最大副瓣电场幅度值，进而使得电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向，不需要太多运算公式对适应度函数进行优化，并且，使用的进化算法运算量较小，从而减小了系统的运行负荷。
可选的，所述装置还包括：适应度函数创建模块，该适应度函数创建模块包括：第一处理模块、第一建立模块、第三确定模块、第二建立模块及第三建立模块：具体的，
第一处理模块，用于将获取的圆口径天线面沿半径分布的电场值所对应的电场向量中待优化变量作为适应度函数的输入参数，其中，所述电场向量用复数表示，将该复数中的实部和虚部作为待优化变量；
第一建立模块，用于获取所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离、所述圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角、所述圆口径天线面的半径、所述辐射近场球坐标系中圆整形面上的任一点到所述圆整形面的中心之间的距离、自由空间波数、所述圆整形面沿半径分布的电场位置向量、圆口径天线面上任一点到该圆口径天线面的圆心的距离，建立所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数；
第三确定模块，用于对所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数中的圆整形面的电场值的参数进行复数取模，得到圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量；
第二建立模块，用于建立所述圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的电场幅度值向量的归一化函数；
第三建立模块，用于建立对归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，将所述求最大副瓣电场幅度值的函数作为适应度函数的输出函数；和/或
建立对归一化的电场幅度值向量求和函数，将所述求和函数作为适应度函数输出函数。
所述装置还包括：初始化模块，该初始化模块，具体用于：
初始化参数。该参数包括：圆口径天线面的半径和圆整形面的半径a，比如，a＝5λ，λ为波长；
圆整形面位置z0，比如，z0＝2a；
圆口径天线面沿半径分布的电场值个数MA，比如，MA＝10；
圆口径天线面沿半径分布的电场位置步长Step_A＝a/(MA-1)；
圆口径天线面沿半径分布的电场位置向量rho_A＝[0,Step_A,…,a]；
圆整形面沿半径分布的电场值个数MF，比如，MF＝10；
圆整形面沿半径分布的电场位置步长Step_F＝a/(MF-1)；
圆整形面沿半径分布的电场位置向量rho_F＝[0,Step_F,…,a]；
圆整形面非SLL区域沿半径分布的电场值个数MNSLL＝L*MF，L为比例系数，比如L＝0.2，0.3，0.4；
圆整形面SLL区域沿半径分布的电场值个数MSLL＝MF-MNSLL。通过初始化参数可以更好的建立适应度函数。
可选的，所述进化算法为遗传算法或群智能算法。
可选的，建立的所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数，包括：
Figure BDA0001444915390000201
其中，
EF(z,r)为圆整形面沿半径分布的电场值，EA(ρ)为圆口径天线面沿半径分布的电场值，
Figure BDA0001444915390000202
r为所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中的圆整形面上任一点到圆整形面的中心的距离，z为圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离，θ是圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角，ρ是圆口径天线面上任一点到所述圆口径天线面的圆心的距离，a为圆口径天线面的半径，k＝2π/λ为所述自由空间波数，λ为波长，J0()为零阶贝塞尔函数。
可选的，所述装置还包括：
第一归一化模块，用于在所述确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值之后，对所述优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值进行归一化，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值；
第四确定模块，用于将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值中的次大值，作为优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
可选的，第二确定模块24包括：
将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的次大值和最大值的比值，作为优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
可选的，所述装置还包括：
第二归一化模块，用于在所述确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值之后，对所述优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值进行归一化，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值；
绘制模块，用于利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值中的次大值，绘制圆整形面的归一化的电场幅度包络图；
显示模块，用于在所绘制的圆整形面的归一化的电场幅度包络图中显示优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图11所示，包括处理器31、通信接口32、存储器33和通信总线34，其中，处理器31，通信接口32，存储器33通过通信总线34完成相互间的通信，
存储器33，用于存放计算机程序；
处理器31，用于执行存储器33上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数，所述适应度函数包括：对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，和/或对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数；
利用进化算法，对所述适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，该进化算法的输入参数对应的数值包括：待优化变量对应的所述预设数量个的个数、预设种群大小、所述预设迭代次数；
利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，通过所述适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值；
利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例提供的方法可以应用于电子设备。具体的，该电子设备可以为：台式计算机、便携式计算机、智能移动终端、服务器、便携式娱乐设备等。在此不作限定，任何可以实现本发明的电子设备，均属于本发明的保护范围。上述便携式娱乐设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器，例如iPod，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
本发明实施例中，这样可以降低副瓣电场幅度值和/或降低最大副瓣电场幅度值，进而使得电磁能量更加集中于主瓣的辐射方向，不需要太多运算公式对适应度函数进行优化，并且，使用的进化算法运算量较小，从而减小了系统的运行负荷。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法步骤。
本发明实施例提供了一种计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述第一方面所述的步骤。
对于装置/电子设备/存储介质实施例/计算机程序而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置/电子设备/存储介质实施例/计算机程序实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定方法，其特征在于，包括：
获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数，所述适应度函数包括：对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，和/或对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数；
利用进化算法，对所述适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，该进化算法的输入参数对应的数值包括：待优化变量对应的所述预设数量个的个数、预设种群大小、预设迭代次数、所述适应度函数；
利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，通过所述适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值；
利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平；
所述获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数之前，所述方法还包括：
将获取的圆口径天线面沿半径分布的电场值所对应的电场向量中待优化变量作为适应度函数的输入参数，其中，所述电场向量用复数表示，将该复数中的实部和虚部作为待优化变量；
获取所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离、所述圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角、所述圆口径天线面的半径、所述辐射近场球坐标系中圆整形面上的任一点到所述圆整形面的中心之间的距离、自由空间波数、所述圆整形面沿半径分布的电场位置向量、圆口径天线面上任一点到该圆口径天线面的圆心的距离，建立所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数；
对所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数中的圆整形面的电场值的参数进行复数取模，得到圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量；
建立所述圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的电场幅度值向量的归一化函数；
建立对归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，将所述求最大副瓣电场幅度值的函数作为适应度函数的输出函数；和/或
建立对归一化的电场幅度值向量求和函数，将所述求和函数作为适应度函数输出函数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进化算法为遗传算法或群智能算法。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，建立的所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数，包括：
Figure FDA0002760220610000021
其中，
EF(z,r)为圆整形面沿半径分布的电场值，EA(ρ)为圆口径天线面沿半径分布的电场值，
Figure FDA0002760220610000022
r为所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中的圆整形面上任一点到圆整形面的中心的距离，z为圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离，θ是圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角，ρ是圆口径天线面上任一点到所述圆口径天线面的圆心的距离，a为圆口径天线面的半径，k＝2π/λ为所述自由空间波数，λ为波长，J0()为零阶贝塞尔函数。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值之后，所述的方法还包括：
对所述优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值进行归一化，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值；
将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值中的次大值，作为优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平，包括：
将优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的次大值和最大值的比值，作为优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值之后，所述的方法还包括：
对所述优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值进行归一化，得到优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值；
利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的归一化的电场幅度值中的次大值，绘制圆整形面的归一化的电场幅度包络图；
在所绘制的圆整形面的归一化的电场幅度包络图中显示优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平。
7.一种基于电磁波近场整形的副瓣电平确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取根据圆口径天线面沿半径分布的电场值所得到的待优化的适应度函数，所述适应度函数包括：对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，和/或对圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的归一化的电场幅度值向量求和函数；
优化模块，用于利用进化算法，对所述适应度函数进行优化，得到优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，该进化算法的输入参数对应的数值包括：待优化变量对应的所述预设数量个的个数、预设种群大小、预设迭代次数、所述适应度函数；
第一确定模块，用于利用优化后的圆口径天线面沿半径分布的预设数量个的电场值，通过所述适应度函数还包括的圆口径天线面的电场值与圆整形面的电场值对应关系的函数，确定出优化后的圆整形面沿半径分布的电场值；
第二确定模块，用于利用优化后的圆整形面沿半径分布的电场值中的电场幅度值的最大值和次大值，确定优化后的圆整形面沿半径分布的副瓣电平；
所述装置还包括：
第一处理模块，用于将获取的圆口径天线面沿半径分布的电场值所对应的电场向量中待优化变量作为适应度函数的输入参数，其中，所述电场向量用复数表示，将该复数中的实部和虚部作为待优化变量；
第一建立模块，用于获取所述圆口径天线面的辐射近场球坐标系中z轴的观察点与坐标原点距离、所述圆整形面上的任一点与辐射近场球坐标系中坐标原点的连线和z轴的夹角、所述圆口径天线面的半径、所述辐射近场球坐标系中圆整形面上的任一点到所述圆整形面的中心之间的距离、自由空间波数、所述圆整形面沿半径分布的电场位置向量、圆口径天线面上任一点到该圆口径天线面的圆心的距离，建立所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数；
第三确定模块，用于对所述圆口径天线面的电场值与所述圆整形面的电场值的对应关系的函数中的圆整形面的电场值的参数进行复数取模，得到圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的幅度值向量；
第二建立模块，用于建立所述圆整形面上多个副瓣电场幅度值对应的电场幅度值向量的归一化函数；
第三建立模块，用于建立对归一化的电场幅度值向量求最大副瓣电场幅度值的函数，将所述求最大副瓣电场幅度值的函数作为适应度函数的输出函数；和/或
建立对归一化的电场幅度值向量求和函数，将所述求和函数作为适应度函数输出函数。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
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