基于遺傳算法在水聲寬帶匹配中的優化

何龍富，陳 敏，李加鑫，宋業強

（電子科技大學 航空航天學院，四川 成都 611731）

基于遺傳算法在水聲寬帶匹配中的優化

何龍富，陳 敏，李加鑫，宋業強

（電子科技大學 航空航天學院，四川 成都 611731）

文中介紹了遺傳算法以及遺傳算法在水聲寬帶換能器匹配中的優化設計，本實驗在基于實頻法設計上嘗試采用了具有并行性和全局搜索性的遺傳算法優化。水聲換能器采用ZT40-16，匹配后得到的器件匹配參數通過實驗測試。最后實驗表明，雖然匹配后阻抗沒有很明顯變化，但相位卻變化巨大，未加匹配前相位角度的變化范圍從-90°至-30°之間，而加了匹配之后變化的范圍變小，尤其在20～60 kHz之間這段變化范圍僅從-10°到10°，匹配效果較為理想。

遺傳算法；實頻法；寬帶阻抗匹配；水聲換能器

伴隨現代聲吶技術的快速發展，水聲發射機發射信號的帶寬越來越寬，這使得水聲寬帶匹配技術在寬帶水聲發射中的要求也變得越來越高。然而水聲換能器的阻抗特性存在電抗，而且對于工作頻率的改變電抗呈現不規則變化，這使得傳統的窄帶匹配的方法很難適用[1-2]。針對水聲寬帶匹配所面臨的問題，本設計在采用實頻法的基礎上結合遺傳算法優化。由于在水聲寬帶換能器匹配中，其目標函數具有非線性和多重極點問題，因此目標函數很難得到解析。對于傳統的實頻法[1-2]，在引入最小二乘法或者牛頓法，最速下降法，powell法等在水聲寬帶匹配上都有各自的問題，很難找到最優解。……