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本文对低轨(LEO Low Earth Orbit)卫星移动通信系统的天线多波束形成技术进行了研究,重点研究了基于遗传算法的小区规划技术和点波束赋形技术。LEO通信卫星天线需要用多个高增益的点波束在宽角度范围内“等通量”覆盖星下区域。对于阵元呈特定几何排布的星载平面阵列天线,如何产生符合增益要求的多个“点”波束来实现星下区域的覆盖要求是一个难题。特别是平面相控阵发射天线,由于应用上的要求,其实现更加困难。首先,本文针对平面阵列天线产生的多个点波束,运用遗传算法和逐层规划的思路给出了小区规划方法(即优化环形小区的数目和大小)。研究表明这种优化方法可以快速得到符合任意空间区域方向性增益覆盖要求的结果。对于确定需要多少波束数目来满足覆盖要求特性的场合,这种优化方法能快速且精确的实现。在波束规划以后,需要结合具体平面阵天线进行波束赋形,本文基于改进型的混合遗传算法进行了设计。波束赋形结果表明“等通量”覆盖满足系统性能指标要求。同时,这种方法适用于任意阵列天线的波束赋形优化,具有普遍性。在数学上,论文将遗传算法与BFGS算法结合形成混合遗传算法;另外使用了“小生境”技术,提出了降低搜索空间、减少计算量、提高收敛速度的另一思路。与己有的复数编码遗传算法相比,改进算法对初始群体的依赖较弱,全局寻优能力更强。