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Genetic Algorithms in Electromagnetics - Randy L. Haupt and Douglas H. Werner: Genetic Algorithms in Electromagnetics - Randy L. Haupt and Douglas H. Werner.pdf

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Genetic Algorithms in Electromagnetics - Randy L. Haupt and Douglas H. Werner:

Genetic Algorithms in Electromagnetics - Randy L. Haupt and Douglas H. Werner

这本书是第一部连贯的讲述遗传算法在电磁学上的应用。

这本书的构造是以电磁学的论题为基础的，因此很清楚的可以看到现在研究的几大领域。

第一章讲述的是局部优化方法（local optimization）的一些性质，并且讲清楚了他们的缺点，从而可以看出遗传算法的优点。

第二章简单的讲述了遗传算法的特点，覆盖了遗传算法的大部分区域。两个特点需要注意：第一个是例举MATLAB的程序来讲述遗传算法的过程；第二个是例举电磁设计的过程，包括多目标，从数据库中选取优化参数等方法。

第三章讲了遗传算法应用在天线阵列优化的两个例子。利用这两个例子介绍了遗传算法。

第四章是本书的主体。他具体的介绍了GA用于天线阵列优化上。

第五章讨论了遗传算法用于自适应或者是智能天线。也就是把遗传算法当做自适应算法。

第六章讨论了遗传算法用于线天线。其中包括加载线天线，遗传算法天线，曲线天线和八木天线。

第七章和第八章进一步给出了遗传算法优化的例子，第七章是优化口径天线和微带天线，第八章优化周期结构和电磁带隙结构。

第九章给出了遗传算法，PSO算法的参数选择，并提出了多目标优化的问题。

最后这本书给出了编码的方法。

Preface xi
Acknowledgments xiii
1. Introduction to Optimization in Electromagnetics 1
1.1 Optimizing a Function of One Variable / 2
1.1.1 Exhaustive Search / 5
1.1.2 Random Search / 5
1.1.3 Golden Search / 6
1.1.4 Newton’s Method / 7
1.1.5 Quadratic Interpolation / 9
1.2 Optimizing a Function of Multiple Variables / 10
1.2.1 Random Search / 11
1.2.2 Line Search / 13
1.2.3 Nelder–Mead Downhill Simplex Algorithm / 18
1.3 Comparing Local Numerical Optimization Algorithms / 21
1.4 Simulated Annealing / 24
1.5 Genetic Algorithm / 25
2. Anatomy of a Genetic Algorithm 29
2.1 Creating an Initial Population / 31
2.2 Evaluating Fitness / 32
2.3 Natural Selection / 34
2.4 Mate Selection / 35
viii CONTENTS
2.4.1 Roulette Wheel Selection / 35
2.4.2 Tournament Selection / 37
2.5 Generating Offspring / 37
2.6 Mutation / 42
2.7 Terminating the Run / 42
3. Step-by-Step Examples 45
3.1 Placing Nulls / 45
3.2 Thinned Arrays / 54
4. Optimizing Antenna Arrays 63
4.1 Optimizing Array Amplitude Tapers / 64
4.2 Optimizing Array Phase Tapers / 66
4.2.1 Optimum Quantized Low-Sidelobe Phase Tapers / 66
4.2.2 Phase-Only Array Synthesis Using Adaptive GAs / 69
4.3 Optimizing Arrays with Complex Weighting / 75
4.3.1 Shaped-Beam Synthesis / 75
4.3.2 Creating a Plane Wave in the Near Field / 78
4.4 Optimizing Array Element Spacing / 85
4.4.1 Thinned Arrays / 86
4.4.2 Interleaved Thinned Linear Arrays / 88
4.4.3 Array Element Perturbation / 92
4.4.4 Aperiodic Fractile Arrays / 98
4.4.5 Fractal–Random and Polyfractal Arrays / 101
4.4.6 Aperiodic Refl ectarrays / 105
4.5 Optimizing Conformal Arrays / 105
4.6 Optimizing Reconfi gurable Apertures / 112
4.6.1 Planar Reconfi gurable Cylindrical Wire Antenna
Design / 114
4.6.2 Planar Reconfi gurable Ribbon Antenna Design / 114
4.6.3 Design of Volumetric Reconfi gurable Antennas / 115
4.6.4 Simulation Results—Planar Reconfi gurable Cylindrical
Wire Antenna / 116
4.6.5 Simulation Results—Volumetric Reconfi gurable
Cylindrical Wire Antenna / 119
4.6.6 Simulation Results—Planar Reconfi gurable Ribbon
Antenna / 122
5. Smart Antennas Using a GA 133
5.1 Amplitude and Phase Adaptive Nulling / 136
5.2 Phase-Only Adaptive Nulling / 145
CONTENTS ix
5.3 Adaptive Refl ector / 148
5.4 Adaptive Crossed Dipoles / 160
6. Genetic Algorithm Optimization of Wire Antennas 169
6.1 Introduction / 169
6.2 GA Design of Electrically Loaded Wire Antennas / 169
6.3 GA Design of Three-Dimensional Crooked-Wire
Antennas / 179
6.4 GA Design of Planar Crooked-Wire and Meander-Line
Antennas / 184
6.5 GA Design of Yagi–Uda Antennas / 189
7. Optimization of Aperture Antennas 199
7.1 Refl ector Antennas / 199
7.2 Horn Antennas / 202
7.3 Microstrip Antennas / 205
8. Optimization of Scattering 217
8.1 Scattering from an Array of Strips / 218
8.2 Scattering from Frequency-Selective Surfaces / 223
8.2.1 Optimization of FSS Filters / 225
8.2.2 Optimization of Reconfi gurable FSSs / 233
8.2.3 Optimization of EBGs / 236
8.3 Scattering from Absorbers / 238
8.3.1 Conical or Wedge Absorber Optimization / 238
8.3.2 Multilayer Dielectric Broadband Absorber
Optimization / 241
8.3.3 Ultrathin Narrowband Absorber Optimization / 241
9. GA Extensions 251
9.1 Selecting Population Size and Mutation Rate / 251
9.2 Particle Swarm Optimization (PSO) / 255
9.3 Multiple-Objective Optimization / 257
9.3.1 Introduction / 257
9.3.2 Strength Pareto Evolutionary Algorithm—Strength
Value Calculation / 258
9.3.3 Strength Pareto Evolutionary Algorithm—Pareto Set
Clustering / 259
9.3.4 Strength Pareto Evolutionary Algorithm—
Implementation / 260
9.3.5 SPEA-Optimized Planar Arrays / 261
9.3.6 SPEA-Optimized Planar Polyfractal Arrays / 264
x CONTENTS
Appendix: MATLAB® Code 269
Bibliography 277
Index 299

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在线阅读：http://books.google.com.tw/books?id=2L-nP5iKWokC&printsec=copyright#v=onepage&q&f=false

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tingo 发表于 2012-4-4 21:39

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halfuder 发表于 2012-4-5 00:12

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电磁学遗传算法

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Genetic Algorithms in Electromagnetics - Randy L. Haupt and Douglas H. Werner

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遗传算法前些年炒得太火，现在平静些了。不过，了解了解也好

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可以下下来研究吗？

好书要顶起

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遗传算法在FSS方面也有应用。

很需要，多谢楼主。

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这本书不错，很多软件都用到这种算法

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