JPH10335919A - コンフォーマルアレイアンテナの指向性合成法および該方法を格納した媒体 - Google Patents
コンフォーマルアレイアンテナの指向性合成法および該方法を格納した媒体Info
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- JPH10335919A JPH10335919A JP9145351A JP14535197A JPH10335919A JP H10335919 A JPH10335919 A JP H10335919A JP 9145351 A JP9145351 A JP 9145351A JP 14535197 A JP14535197 A JP 14535197A JP H10335919 A JPH10335919 A JP H10335919A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 様々な条件化に配置されたアンテナ素子の指
向性合成を容易かつ高速に行うこと。 【解決手段】 コンフォーマルアレイアンテナを構成す
る各々のアンテナについて、給電電圧および位相をラン
ダムなｂｉｔ列の情報として生成する第１の手順と、与
えられたｂｉｔ列の情報に示される給電電圧および位相
が予め定められた条件を満たすものであるかを確認する
第２の手順と、与えられたｂｉｔ列を１個体とし、該個
体の複数で母集団を生成し、目的関数別に順位付けを行
い、該順位付けを基に遺伝的アルゴリズムにより次世代
のｂｉｔ列を生成する第３の手順とを連続的に行い、第
２の手順で予め定められた条件を満たすことが確認され
るまで、第３の手順により生成された次世代のｂｉｔ列
を第２の手順に与えることを繰り返す。
向性合成を容易かつ高速に行うこと。 【解決手段】 コンフォーマルアレイアンテナを構成す
る各々のアンテナについて、給電電圧および位相をラン
ダムなｂｉｔ列の情報として生成する第１の手順と、与
えられたｂｉｔ列の情報に示される給電電圧および位相
が予め定められた条件を満たすものであるかを確認する
第２の手順と、与えられたｂｉｔ列を１個体とし、該個
体の複数で母集団を生成し、目的関数別に順位付けを行
い、該順位付けを基に遺伝的アルゴリズムにより次世代
のｂｉｔ列を生成する第３の手順とを連続的に行い、第
２の手順で予め定められた条件を満たすことが確認され
るまで、第３の手順により生成された次世代のｂｉｔ列
を第２の手順に与えることを繰り返す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンフォーマルア
レイアンテナアンテナの指向性合成法に関し、特に、遺
伝的アルゴリズムによる最適化手法を用いたコンフォー
マルアレイアンテナアンテナの指向性合成法に関するも
のである。
レイアンテナアンテナの指向性合成法に関し、特に、遺
伝的アルゴリズムによる最適化手法を用いたコンフォー
マルアレイアンテナアンテナの指向性合成法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】コンフォーマルアレイアンテナアンテナ
とは、既に決定されている形状にアンテナを配置、もし
くは、貼り付けることによって構成されるアレイアンテ
ナであり、例えば、航空機の機体にアンテナを貼り付け
る、山の傾斜にアンテナを立てるというような利用法が
相当する。
とは、既に決定されている形状にアンテナを配置、もし
くは、貼り付けることによって構成されるアレイアンテ
ナであり、例えば、航空機の機体にアンテナを貼り付け
る、山の傾斜にアンテナを立てるというような利用法が
相当する。
【０００３】上記のようなコンフォーマルアレイアンテ
ナアンテナは、形状や配置を選択することができるアダ
プティブアレイアンテナと異なり、アンテナの配置、ア
レイを構成する各々のアンテナにおいて異なる偏波面を
持つ場合や主ビームの方向が一定でないことが多いため
に指向性合成法が必要とされる。
ナアンテナは、形状や配置を選択することができるアダ
プティブアレイアンテナと異なり、アンテナの配置、ア
レイを構成する各々のアンテナにおいて異なる偏波面を
持つ場合や主ビームの方向が一定でないことが多いため
に指向性合成法が必要とされる。
【０００４】従来より計算機による前記コンフォーマル
アレイアンテナの指向性合成法として、統計的指向性合
成法や共役勾配法などにより、アダプティブアレイを決
定する方法がある。
アレイアンテナの指向性合成法として、統計的指向性合
成法や共役勾配法などにより、アダプティブアレイを決
定する方法がある。
【０００５】統計的指向性合成法の例としては不等間隔
に配置したアレイにおいて、例えば、開口分布の強度に
比例する確率密度を持つ乱数から選ばれた点に素子をラ
ンダムに配列する方法がある。しかし、この方法は試行
錯誤的に配列する方法であるため、計算には膨大な計算
時間が必要とされる。
に配置したアレイにおいて、例えば、開口分布の強度に
比例する確率密度を持つ乱数から選ばれた点に素子をラ
ンダムに配列する方法がある。しかし、この方法は試行
錯誤的に配列する方法であるため、計算には膨大な計算
時間が必要とされる。
【０００６】次に、共役勾配法などで行われている最適
化手法は、狭い範囲で最適解を計算するために初期値に
大きく依存している。そのため、局所解に収束し、最適
解を得ることが難しい方法である。
化手法は、狭い範囲で最適解を計算するために初期値に
大きく依存している。そのため、局所解に収束し、最適
解を得ることが難しい方法である。
【０００７】図６は、特開昭６２−２４７０２号公報に
開示される従来のアダプティブアレイ装置を示し、１０
１はアダプティブ装置、１０２は移相器、１０３はコン
バイナを示す。Ａ１〜ＡＮはアンテナを示し、Ｓ１〜Ｓ
Ｎは、サブアレイアンテナ群を示す。ここで、Ｎはアン
テナの素子数を示し、Ｍはサブアレイ群を示す。上記公
報に開示される方法では、サブアレイ化されたアレイア
ンテナにおいて、サブアレイの出力に対しアダティブ機
能を有するアダプティブアレイアンテナの各サブアレイ
として指向性が異なるサブアレイを用い、１つのサブア
レイの指向性の零点を他のサブアレイで覆うことのでき
るようなアレイアンテナである。
開示される従来のアダプティブアレイ装置を示し、１０
１はアダプティブ装置、１０２は移相器、１０３はコン
バイナを示す。Ａ１〜ＡＮはアンテナを示し、Ｓ１〜Ｓ
Ｎは、サブアレイアンテナ群を示す。ここで、Ｎはアン
テナの素子数を示し、Ｍはサブアレイ群を示す。上記公
報に開示される方法では、サブアレイ化されたアレイア
ンテナにおいて、サブアレイの出力に対しアダティブ機
能を有するアダプティブアレイアンテナの各サブアレイ
として指向性が異なるサブアレイを用い、１つのサブア
レイの指向性の零点を他のサブアレイで覆うことのでき
るようなアレイアンテナである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術の
うち、統計的指向性合成法においては指向性合成を試行
錯誤的に行うため、計算時間が大きくなってしまうこと
が問題となり、前記共役勾配法などの方法においては、
狭い範囲で最適解を計算するため局所解に陥ってしまう
ことが問題となる。
うち、統計的指向性合成法においては指向性合成を試行
錯誤的に行うため、計算時間が大きくなってしまうこと
が問題となり、前記共役勾配法などの方法においては、
狭い範囲で最適解を計算するため局所解に陥ってしまう
ことが問題となる。
【０００９】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、様々な条件化
に配置されたアンテナ素子の指向性合成を容易かつ高速
に行うことのできるコンフォーマルアレイアンテナの指
向性合成法を実現することを目的とする。
る問題点に鑑みてなされたものであって、様々な条件化
に配置されたアンテナ素子の指向性合成を容易かつ高速
に行うことのできるコンフォーマルアレイアンテナの指
向性合成法を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のコンフォーマル
アレイアンテナの指向性合成法は、与えられた条件に複
数のアンテナが配置されたコンフォーマルアレイアンテ
ナの指向性合成法の解析を行うコンフォーマルアレイア
ンテナの指向性合成法であって、前記コンフォーマルア
レイアンテナを構成する各々のアンテナについて、給電
電圧および位相をランダムなｂｉｔ列の情報として生成
する第１の手順と、与えられたｂｉｔ列の情報に示され
る給電電圧および位相が予め定められた条件を満たすも
のであるかを確認する第２の手順と、前記与えられたｂ
ｉｔ列を１個体とし、該個体の複数で母集団を生成し、
目的関数別に順位付けを行い、該順位付けを基に遺伝的
アルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列を生成する第３の
手順とを備え、前記第１乃至第３の手順を連続的に行
い、前記第２の手順でｂｉｔ列の情報に示される給電電
圧および位相が予め定められた条件を満たすことが確認
されるまで、第３の手順により生成された次世代のｂｉ
ｔ列を第２の手順に与えることを繰り返す。
アレイアンテナの指向性合成法は、与えられた条件に複
数のアンテナが配置されたコンフォーマルアレイアンテ
ナの指向性合成法の解析を行うコンフォーマルアレイア
ンテナの指向性合成法であって、前記コンフォーマルア
レイアンテナを構成する各々のアンテナについて、給電
電圧および位相をランダムなｂｉｔ列の情報として生成
する第１の手順と、与えられたｂｉｔ列の情報に示され
る給電電圧および位相が予め定められた条件を満たすも
のであるかを確認する第２の手順と、前記与えられたｂ
ｉｔ列を１個体とし、該個体の複数で母集団を生成し、
目的関数別に順位付けを行い、該順位付けを基に遺伝的
アルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列を生成する第３の
手順とを備え、前記第１乃至第３の手順を連続的に行
い、前記第２の手順でｂｉｔ列の情報に示される給電電
圧および位相が予め定められた条件を満たすことが確認
されるまで、第３の手順により生成された次世代のｂｉ
ｔ列を第２の手順に与えることを繰り返す。
【００１１】この場合、第３の手順にて行われる遺伝的
アルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列の生成が、交叉、
突然変異、ウイルス感染により行われることとしてもよ
い。また、第２の手順で行われる確認動作は現象空間に
おける電磁界解析として行い、第３の手順における次世
代のｂｉｔ列生成動作は遺伝子空間で最適化処理を行う
ためアレイアンテナの情報を１つの個体として取り扱っ
て行うこととしてもよい。
アルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列の生成が、交叉、
突然変異、ウイルス感染により行われることとしてもよ
い。また、第２の手順で行われる確認動作は現象空間に
おける電磁界解析として行い、第３の手順における次世
代のｂｉｔ列生成動作は遺伝子空間で最適化処理を行う
ためアレイアンテナの情報を１つの個体として取り扱っ
て行うこととしてもよい。
【００１２】本発明の記録媒体は、コンフォーマルアレ
イアンテナを構成する各々のアンテナについて、給電電
圧および位相をランダムなｂｉｔ列の情報として生成す
る第１の手順と、与えられたｂｉｔ列の情報に示される
給電電圧および位相が予め定められた条件を満たすもの
であるかを確認する第２の手順と、前記与えられたｂｉ
ｔ列を１個体とし、該個体の複数で母集団を生成し、目
的関数別に順位付けを行い、該順位付けを基に遺伝的ア
ルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列を生成する第３の手
順とを備え、前記第１乃至第３の手順を連続的に行い、
前記第２の手順でｂｉｔ列の情報に示される給電電圧お
よび位相が予め定められた条件を満たすことが確認され
るまで、第３の手順により生成された次世代のｂｉｔ列
を第２の手順に与える手順とが格納されている。
イアンテナを構成する各々のアンテナについて、給電電
圧および位相をランダムなｂｉｔ列の情報として生成す
る第１の手順と、与えられたｂｉｔ列の情報に示される
給電電圧および位相が予め定められた条件を満たすもの
であるかを確認する第２の手順と、前記与えられたｂｉ
ｔ列を１個体とし、該個体の複数で母集団を生成し、目
的関数別に順位付けを行い、該順位付けを基に遺伝的ア
ルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列を生成する第３の手
順とを備え、前記第１乃至第３の手順を連続的に行い、
前記第２の手順でｂｉｔ列の情報に示される給電電圧お
よび位相が予め定められた条件を満たすことが確認され
るまで、第３の手順により生成された次世代のｂｉｔ列
を第２の手順に与える手順とが格納されている。
【００１３】「作用」上述した従来の技術の問題点は遺
伝的アルゴリズムを用いることにより解決を図ることが
できる。
伝的アルゴリズムを用いることにより解決を図ることが
できる。
【００１４】遺伝的アルゴリズムは、生物が染色体（遺
伝子）の配列を組み換えながら適切に進化してきた過程
をヒントとし、データの配列を入れ替えるなどして最適
な解を求めようとするアルゴリズムである。具体的な手
順としては、まず、問題の解の候補を文字列で表した
「染色体」に変換する。複数の染色体のそれぞれは環境
に対する適応度が異なるが、この中から適応度の高いも
の同士を交配させて新しい世代の染色体を作る過程を繰
り返すことにより、最適な染色体が現れる確率を高めて
いくことが行われる。交配の方法としては、２個の染色
体の一部を交換する「交叉（crossover）」、染色体の
一部を別の文字に置き換える「突然変異（mutatio
n）」、染色体の一部を所定の文字に置き換える「ウィ
ルス感染」などがある。
伝子）の配列を組み換えながら適切に進化してきた過程
をヒントとし、データの配列を入れ替えるなどして最適
な解を求めようとするアルゴリズムである。具体的な手
順としては、まず、問題の解の候補を文字列で表した
「染色体」に変換する。複数の染色体のそれぞれは環境
に対する適応度が異なるが、この中から適応度の高いも
の同士を交配させて新しい世代の染色体を作る過程を繰
り返すことにより、最適な染色体が現れる確率を高めて
いくことが行われる。交配の方法としては、２個の染色
体の一部を交換する「交叉（crossover）」、染色体の
一部を別の文字に置き換える「突然変異（mutatio
n）」、染色体の一部を所定の文字に置き換える「ウィ
ルス感染」などがある。
【００１５】遺伝的アルゴリズムは、常に多様性を保ち
ながら最適解に近づいていくことが知られている。その
ため、試行錯誤的に計算を行うことに比べ、高速に目的
関数を満たす値に到達する手法である。
ながら最適解に近づいていくことが知られている。その
ため、試行錯誤的に計算を行うことに比べ、高速に目的
関数を満たす値に到達する手法である。
【００１６】本願発明においては、個体の複数で母集団
を生成し、目的関数別に順位付けを行い、該順位付けを
基に遺伝的アルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列を生成
する。このため、次世代は目的関数として与えられた条
件に近づくため、主ビームの劣化を防ぐ意味合いの目的
関数を設定することによりこのようなアンテナを実現す
ることができる。
を生成し、目的関数別に順位付けを行い、該順位付けを
基に遺伝的アルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列を生成
する。このため、次世代は目的関数として与えられた条
件に近づくため、主ビームの劣化を防ぐ意味合いの目的
関数を設定することによりこのようなアンテナを実現す
ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１８】図１は本発明の方法による一実施例の構成
を示すブロック図であり、図２および図３は本実施例で
行われる動作を、その処理結果とともに示すフローチャ
ート、図４は遺伝的アルゴリズムの全体的な動作を説明
するための図、図５は本実施例により指向性合成が行わ
れるコンフォーマルアレイアンテナの一例を示す図であ
る。
を示すブロック図であり、図２および図３は本実施例で
行われる動作を、その処理結果とともに示すフローチャ
ート、図４は遺伝的アルゴリズムの全体的な動作を説明
するための図、図５は本実施例により指向性合成が行わ
れるコンフォーマルアレイアンテナの一例を示す図であ
る。
【００１９】本実施例は、図１に示すようにデータ処理
装置１０１、入力装置１０２、出力装置１０３、記憶装
置１０４および記録媒体１０５から構成されている。
装置１０１、入力装置１０２、出力装置１０３、記憶装
置１０４および記録媒体１０５から構成されている。
【００２０】データ処理装置１０１は、入力装置１０２
から入力されるコンフォーマルアレイアンテナの構成を
示すデータについて記憶装置１０４に格納されているプ
ログラムまたは記録媒体１０５に格納されたプログラム
に則った処理を行うことによりコンフォーマルアレイア
ンテナの指向性合成を行い、その結果をプリンタやディ
スプレイ等の出力装置１０３へ出力する。
から入力されるコンフォーマルアレイアンテナの構成を
示すデータについて記憶装置１０４に格納されているプ
ログラムまたは記録媒体１０５に格納されたプログラム
に則った処理を行うことによりコンフォーマルアレイア
ンテナの指向性合成を行い、その結果をプリンタやディ
スプレイ等の出力装置１０３へ出力する。
【００２１】指向性合成が行われるコンフォーマルアレ
イアンテナは複数のアンテナから構成されるもので、例
えば図５に示す例では２つのアンテナ２０１１，２０１
２で構成されている。各アンテナ２０１１，２０１２は
電源２０４より電力供給を受けるもので、位相器２０２
１，２０２２、増幅系２０３１，２０３２により構成さ
れている。
イアンテナは複数のアンテナから構成されるもので、例
えば図５に示す例では２つのアンテナ２０１１，２０１
２で構成されている。各アンテナ２０１１，２０１２は
電源２０４より電力供給を受けるもので、位相器２０２
１，２０２２、増幅系２０３１，２０３２により構成さ
れている。
【００２２】本実施例で行われる遺伝的アルゴリズムに
ついて、まず、図４を参照して全般的な動作を説明す
る。
ついて、まず、図４を参照して全般的な動作を説明す
る。
【００２３】本実施例では、コンフォーマルアレイアン
テナの特性である、アンテナの数、配置、給電点におけ
る電圧の強さや位相等を数値で表した空間を現象空間と
し、これを文字列で表した空間を遺伝子空間とする。遺
伝子空間では、次世代を作る「交配」、「突然変異」、
「感染」等の処理が行われる。遺伝子空間にて生成され
た次世代は定量化され、現象空間において、生成された
モデルが与えられた条件を満たすものであるかを確認す
る「評価」が行われ、条件を満たさない場合には順位付
けが行われ、さらに該順位付けに基づいた「交配」が遺
伝子空間で行われる。上述したコンフォーマルアレイア
ンテナの特性のうち、アンテナの数や配置は固定のもの
であるため、本実施例における「評価」はアンテナの給
電電圧の強度を示す励振振幅や位相によって行われる。
テナの特性である、アンテナの数、配置、給電点におけ
る電圧の強さや位相等を数値で表した空間を現象空間と
し、これを文字列で表した空間を遺伝子空間とする。遺
伝子空間では、次世代を作る「交配」、「突然変異」、
「感染」等の処理が行われる。遺伝子空間にて生成され
た次世代は定量化され、現象空間において、生成された
モデルが与えられた条件を満たすものであるかを確認す
る「評価」が行われ、条件を満たさない場合には順位付
けが行われ、さらに該順位付けに基づいた「交配」が遺
伝子空間で行われる。上述したコンフォーマルアレイア
ンテナの特性のうち、アンテナの数や配置は固定のもの
であるため、本実施例における「評価」はアンテナの給
電電圧の強度を示す励振振幅や位相によって行われる。
【００２４】上記の「評価」の結果が条件を満たさない
場合、現象空間においてアンテナの給電電圧の強度を示
す励振振幅や位相をもとに遺伝子空間におけるｂｉｔ列
に変換し、条件を満たすモデルが見つかるまで上記の動
作を繰り返し行う。
場合、現象空間においてアンテナの給電電圧の強度を示
す励振振幅や位相をもとに遺伝子空間におけるｂｉｔ列
に変換し、条件を満たすモデルが見つかるまで上記の動
作を繰り返し行う。
【００２５】次に、本実施例の具体的な動作について図
２および図３を参照して説明する。図２中、ステップＳ
１では、入力装置１０２により初期値が与えられる。こ
のときのデータは１つのコンフォーマルアレイアンテナ
を１個体とみなし、それがＬ組用意されたコンフォーマ
ルアレイアンテナを構成するアンテナの数、給電点にお
ける電圧の強さや位相等を数値で表した遺伝子空間によ
るｂｉｔ列データである。本実施例ではＮ本のアンテナ
で１アレイを構成するものとしている。したがって、１
個体の情報量は１本のアンテナの給電電圧の強度を示す
情報の励振振幅及び位相の分解能をＦｂｉｔとし、位相
の情報の分解能をＰｂｉｔとすると、（Ｐ＋Ｆ）×Ｎｂ
ｉｔとなる。
２および図３を参照して説明する。図２中、ステップＳ
１では、入力装置１０２により初期値が与えられる。こ
のときのデータは１つのコンフォーマルアレイアンテナ
を１個体とみなし、それがＬ組用意されたコンフォーマ
ルアレイアンテナを構成するアンテナの数、給電点にお
ける電圧の強さや位相等を数値で表した遺伝子空間によ
るｂｉｔ列データである。本実施例ではＮ本のアンテナ
で１アレイを構成するものとしている。したがって、１
個体の情報量は１本のアンテナの給電電圧の強度を示す
情報の励振振幅及び位相の分解能をＦｂｉｔとし、位相
の情報の分解能をＰｂｉｔとすると、（Ｐ＋Ｆ）×Ｎｂ
ｉｔとなる。
【００２６】ステップＳ２では、この後行われるステッ
プＳ３において現象空間における電磁界解析を行われる
ため、電磁界解析に合わせ定量化したデータが生成され
る。ステップＳ１で与えられているデータは遺伝子空間
によるｂｉｔ列である。よって、この情報を現象空間で
取り扱うためにこれらｂｉｔ列の情報すなわち分解能を
定量化する。ここで、ＰIK、ＦIK（Ｉ＝１，・・・，
Ｌ、Ｋ＝１，・・・Ｎ）の範囲は以下の（１）、（２）
のように定義されている。
プＳ３において現象空間における電磁界解析を行われる
ため、電磁界解析に合わせ定量化したデータが生成され
る。ステップＳ１で与えられているデータは遺伝子空間
によるｂｉｔ列である。よって、この情報を現象空間で
取り扱うためにこれらｂｉｔ列の情報すなわち分解能を
定量化する。ここで、ＰIK、ＦIK（Ｉ＝１，・・・，
Ｌ、Ｋ＝１，・・・Ｎ）の範囲は以下の（１）、（２）
のように定義されている。
【００２７】０≦ＰIK＜２Ｐ……（１） ０≦ＦIK＜２Ｆ……（２） ステップＳ３ではステップＳ２にて定量化された励振振
幅及び位相の分解能を基に、従来使われている電磁界解
析を用いて評価の対象となる値を計算する。この計算手
法の詳細は、例えば、山下榮吉、電磁波解析の実際、電
子情報通信学会、（１９９３）に開示されているため、
ここでは詳細な説明は省略する。
幅及び位相の分解能を基に、従来使われている電磁界解
析を用いて評価の対象となる値を計算する。この計算手
法の詳細は、例えば、山下榮吉、電磁波解析の実際、電
子情報通信学会、（１９９３）に開示されているため、
ここでは詳細な説明は省略する。
【００２８】ステップＳ４ではステップＳ３にて求めら
れた評価の対象となる値が予め定められた条件を満たす
ものが存在するかが確認される。ステップＳ４にて条件
を満たすものの存在が確認された場合には計算を終了と
する（ステップＳ５）。
れた評価の対象となる値が予め定められた条件を満たす
ものが存在するかが確認される。ステップＳ４にて条件
を満たすものの存在が確認された場合には計算を終了と
する（ステップＳ５）。
【００２９】ステップＳ４にて条件を満たすものが存在
しないことが確認された場合には、目的関数に応じた個
体の順位付けを行い、さらに、ステップＳ２で定量化さ
れた値を、ここで遺伝子空間であるｂｉｔ列に再び戻
す。ただし、戻されたｂｉｔ列はステップＳ１で示した
初期値のｂｉｔ列と同じである（ステップＳ６）。
しないことが確認された場合には、目的関数に応じた個
体の順位付けを行い、さらに、ステップＳ２で定量化さ
れた値を、ここで遺伝子空間であるｂｉｔ列に再び戻
す。ただし、戻されたｂｉｔ列はステップＳ１で示した
初期値のｂｉｔ列と同じである（ステップＳ６）。
【００３０】ここでは順位付けを行うための目的関数と
して目的関数１、目的関数２の２つを与えているため、
ステップＳ７およびステップＳ８においてそれぞれ異な
る目的で順位付けされた母集団が生成され、個体数は仮
想的に２Ｌ存在していることとなるが、母集団を構成す
る実際に存在する種類はＬである。
して目的関数１、目的関数２の２つを与えているため、
ステップＳ７およびステップＳ８においてそれぞれ異な
る目的で順位付けされた母集団が生成され、個体数は仮
想的に２Ｌ存在していることとなるが、母集団を構成す
る実際に存在する種類はＬである。
【００３１】上述した目的関数としては、例えば、「一
番小さなもの」や、「主ビーム半値幅が１０度より狭
い」など、言葉でも決定できる。
番小さなもの」や、「主ビーム半値幅が１０度より狭
い」など、言葉でも決定できる。
【００３２】続くステップＳ９ではステップＳ７および
ステップＳ８においてそれぞれ異なる目的で順位付けさ
れた母集団については交叉処理を行う。交叉処理は最初
に目的関数１の順位付けより１個体、目的関数２の順位
付けより１個体を選択する。ただし、順位の高い方がよ
り選ばれやすい確率を持たせてある。
ステップＳ８においてそれぞれ異なる目的で順位付けさ
れた母集団については交叉処理を行う。交叉処理は最初
に目的関数１の順位付けより１個体、目的関数２の順位
付けより１個体を選択する。ただし、順位の高い方がよ
り選ばれやすい確率を持たせてある。
【００３３】次に、選択された交叉する個体に対し、交
叉点数と交叉点をランダムに決定し、選ばれた２個体を
選択に交叉処理を施す。交叉処理とは交叉点ごとに互い
のｂｉｔ列を入れ替える操作のことである。この操作を
Ｌ／２回行うことによって個体の総数はＬ個になり、図
示するような次世代の母集団ＹI（Ｉ＝１，・・・，
Ｌ）が交叉処理により作り出される。
叉点数と交叉点をランダムに決定し、選ばれた２個体を
選択に交叉処理を施す。交叉処理とは交叉点ごとに互い
のｂｉｔ列を入れ替える操作のことである。この操作を
Ｌ／２回行うことによって個体の総数はＬ個になり、図
示するような次世代の母集団ＹI（Ｉ＝１，・・・，
Ｌ）が交叉処理により作り出される。
【００３４】続いてステップＳ９にて新たに作り出され
たｂｉｔ列に対して突然変異処理を行う。突然変異処理
とはランダムに個体を選び（ＹK，１≦Ｋ＜Ｌとす
る）、突然変異点をランダムに選択し（ステップＳ１
０）、その点のｂｉｔを反転させる（ステップＳ１
１）。すなわち、突然変異点のｂｉｔについては、０→
１、または、１→０に変更する操作を行う。
たｂｉｔ列に対して突然変異処理を行う。突然変異処理
とはランダムに個体を選び（ＹK，１≦Ｋ＜Ｌとす
る）、突然変異点をランダムに選択し（ステップＳ１
０）、その点のｂｉｔを反転させる（ステップＳ１
１）。すなわち、突然変異点のｂｉｔについては、０→
１、または、１→０に変更する操作を行う。
【００３５】続いてステップＳ１１にて新たに作り出さ
れたｂｉｔ列に対してウィルス感染処理を行う。ウィル
ス感染処理とはランダムに個体を選び（ＹJ，１≦Ｊ＜
Ｌとする）、ウィルス感染処理を行う部分ｂｉｔ列を選
択し（ステップＳ１２）、選択された部分ｂｉｔ列にあ
らかじめ用意したｂｉｔ列（図示する例では（０１１
１））と入れ替える（ステップＳ１３）操作である。
れたｂｉｔ列に対してウィルス感染処理を行う。ウィル
ス感染処理とはランダムに個体を選び（ＹJ，１≦Ｊ＜
Ｌとする）、ウィルス感染処理を行う部分ｂｉｔ列を選
択し（ステップＳ１２）、選択された部分ｂｉｔ列にあ
らかじめ用意したｂｉｔ列（図示する例では（０１１
１））と入れ替える（ステップＳ１３）操作である。
【００３６】上述したステップＳ１３までの操作が１世
代の処理であり、続くステップＳ１４では１世代の処理
を終了とし、ステップＳ１３にて生成されたｂｉｔ列を
ステップＳ１の初期植として代入する。すなわち、ステ
ップＳ２→ステップＳ１４までの動作が全ての目的関数
を満たすまで繰り返し行われる。結果として生成される
次世代のｂｉｔ列に示されるモデルでは位相だけでなく
電圧の強度も変えられることもあり、同じ特性を持った
少数のアレイで構成することができる。
代の処理であり、続くステップＳ１４では１世代の処理
を終了とし、ステップＳ１３にて生成されたｂｉｔ列を
ステップＳ１の初期植として代入する。すなわち、ステ
ップＳ２→ステップＳ１４までの動作が全ての目的関数
を満たすまで繰り返し行われる。結果として生成される
次世代のｂｉｔ列に示されるモデルでは位相だけでなく
電圧の強度も変えられることもあり、同じ特性を持った
少数のアレイで構成することができる。
【００３７】上記のように構成される本発明はソフトウ
ェアによって容易に実現することができる。ソフトウェ
アを格納する記録媒体としては、図１に示した実施例の
装置の各部の動作を制御するプログラムを格納する記憶
装置にアクセスできればよく、磁気ディスク半導体メモ
リその他の記録媒体であってもよい。
ェアによって容易に実現することができる。ソフトウェ
アを格納する記録媒体としては、図１に示した実施例の
装置の各部の動作を制御するプログラムを格納する記憶
装置にアクセスできればよく、磁気ディスク半導体メモ
リその他の記録媒体であってもよい。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、様々な条件の下に配置
されたアンテナ素子の指向性合成を容易にかつ高速に行
うことができる効果がある。また、生成されるモデルは
目的関数に近づくため、目的、用途に応じて最適なモデ
ルを得ることができる効果がある。
されたアンテナ素子の指向性合成を容易にかつ高速に行
うことができる効果がある。また、生成されるモデルは
目的関数に近づくため、目的、用途に応じて最適なモデ
ルを得ることができる効果がある。
【図１】本発明の方法による一実施例の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】図１に示した実施例で行われる動作を、その処
理結果とともに示すフローチャートである。
理結果とともに示すフローチャートである。
【図３】図１に示した実施例で行われる動作を、その処
理結果とともに示すフローチャートである。
理結果とともに示すフローチャートである。
【図４】遺伝的アルゴリズムの全体的な動作を説明する
ための図である。
ための図である。
【図５】図１に示した実施例により指向性合成が行われ
るコンフォーマルアレイアンテナの一例を示す図であ
る。
るコンフォーマルアレイアンテナの一例を示す図であ
る。
【図６】従来例の構成を示す図である。
１０１ データ処理装置 １０２ 入力装置 １０３ 出力装置 １０４ 記憶装置 １０５ 記録媒体
Claims (4)
- 【請求項１】 与えられた条件に複数のアンテナが配置
されたコンフォーマルアレイアンテナの指向性合成法の
解析を行うコンフォーマルアレイアンテナの指向性合成
法であって、 前記コンフォーマルアレイアンテナを構成する各々のア
ンテナについて、 給電電圧および位相をランダムなｂｉｔ列の情報として
生成する第１の手順と、 与えられたｂｉｔ列の情報に示される給電電圧および位
相が予め定められた条件を満たすものであるかを確認す
る第２の手順と、 前記与えられたｂｉｔ列を１個体とし、該個体の複数で
母集団を生成し、目的関数別に順位付けを行い、該順位
付けを基に遺伝的アルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列
を生成する第３の手順とを備え、 前記第１乃至第３の手順を連続的に行い、前記第２の手
順でｂｉｔ列の情報に示される給電電圧および位相が予
め定められた条件を満たすことが確認されるまで、第３
の手順により生成された次世代のｂｉｔ列を第２の手順
に与えることを繰り返すコンフォーマルアレイアンテナ
の指向性合成法。 - 【請求項２】 請求項１記載のコンフォーマルアレイア
ンテナの指向性合成法において、 第３の手順にて行われる遺伝的アルゴリズムにより次世
代のｂｉｔ列の生成が、交叉、突然変異、ウイルス感染
により行われることを特徴とするコンフォーマルアレイ
アンテナの指向性合成法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のコンフォーマル
アレイアンテナの指向性合成法において、 第２の手順で行われる確認動作は現象空間における電磁
界解析として行い、第３の手順における次世代のｂｉｔ
列生成動作は遺伝子空間で最適化処理を行うためアレイ
アンテナの情報を１つの個体として取り扱って行うこと
を特徴とするコンフォーマルアレイアンテナアンテナの
指向性合成法。 - 【請求項４】 コンフォーマルアレイアンテナを構成す
る各々のアンテナについて、 給電電圧および位相をランダムなｂｉｔ列の情報として
生成する第１の手順と、 与えられたｂｉｔ列の情報に示される給電電圧および位
相が予め定められた条件を満たすものであるかを確認す
る第２の手順と、 前記与えられたｂｉｔ列を１個体とし、該個体の複数で
母集団を生成し、目的関数別に順位付けを行い、該順位
付けを基に遺伝的アルゴリズムにより次世代のｂｉｔ列
を生成する第３の手順とを備え、 前記第１乃至第３の手順を連続的に行い、前記第２の手
順でｂｉｔ列の情報に示される給電電圧および位相が予
め定められた条件を満たすことが確認されるまで、第３
の手順により生成された次世代のｂｉｔ列を第２の手順
に与える手順とが格納された記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9145351A JP2990101B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | コンフォーマルアレイアンテナの指向性合成法および該方法を格納した媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9145351A JP2990101B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | コンフォーマルアレイアンテナの指向性合成法および該方法を格納した媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10335919A true JPH10335919A (ja) | 1998-12-18 |
| JP2990101B2 JP2990101B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=15383191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9145351A Expired - Fee Related JP2990101B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | コンフォーマルアレイアンテナの指向性合成法および該方法を格納した媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2990101B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024421A (ja) * | 1999-07-02 | 2001-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナの素子間引き方法及びアレーアンテナの素子間引きプログラムを記録した記録媒体 |
| JP2001251134A (ja) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アンテナ最適設計法、アンテナ最適設計プログラムを格納した記録媒体、及びアンテナ装置 |
| JP2002164736A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナ |
-
1997
- 1997-06-03 JP JP9145351A patent/JP2990101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024421A (ja) * | 1999-07-02 | 2001-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナの素子間引き方法及びアレーアンテナの素子間引きプログラムを記録した記録媒体 |
| JP2001251134A (ja) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アンテナ最適設計法、アンテナ最適設計プログラムを格納した記録媒体、及びアンテナ装置 |
| JP2002164736A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | アレーアンテナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2990101B2 (ja) | 1999-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |