天線設(shè)計的實現(xiàn)方法及相關(guān)設(shè)備技術(shù)

本公開提供一種天線設(shè)計的實現(xiàn)方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。該天線設(shè)計的實現(xiàn)方法包括：獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括多組天線的設(shè)計參數(shù)及其仿真結(jié)果；通過深度克里金模型對所述天線的設(shè)計參數(shù)進行處理，獲得預(yù)測結(jié)果；根據(jù)所述天線的仿真結(jié)果和所述預(yù)測結(jié)果確定遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)；根據(jù)所述適應(yīng)度函數(shù)對所述深度克里金模型進行訓(xùn)練，以獲得目標(biāo)深度克里金模型。該方法可以降低輸入數(shù)據(jù)的維度、減少電磁仿真次數(shù)，從而減少設(shè)計時間，提高天線設(shè)計的效率。天線設(shè)計的效率。天線設(shè)計的效率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
天線設(shè)計的實現(xiàn)方法及相關(guān)設(shè)備


[0001]本公開涉及通信
，尤其涉及一種天線設(shè)計的實現(xiàn)方法、裝置、 電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

技術(shù)介紹

[0002]隨著SA/NSA(獨立組網(wǎng)/非獨立組網(wǎng))的5G(5th Generation MobileCommunication Technology，第五代移動通信技術(shù))系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)開發(fā) 和部署，5G的毫米波天線設(shè)計需求量逐漸增多，天線作為通信系統(tǒng)的發(fā)射 和接受裝置，其性能對于整個通信系統(tǒng)尤為重要。
[0003]微帶貼片天線(MPA，Microstrip Patch Antenna)由于其體積小、制造 容易、重量輕、平面結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，對毫米波應(yīng)用仍然具有很強的吸引力。 基片集成波導(dǎo)(Substrate Integrated Waveguide，SIW)是一種平面形式的合 成矩形波導(dǎo)(RWG，Rectangular Waveguide)，該技術(shù)可以應(yīng)用于許多微波、 毫米波天線和射頻(RF，Radio Frequency)電路，該技術(shù)具有低損耗、低 成本、高功率處理能力和共面集成的優(yōu)點。
[0004]相關(guān)技術(shù)中，通過電磁仿真和人工調(diào)節(jié)參數(shù)來實現(xiàn)天線設(shè)計的方法， 能夠完成結(jié)構(gòu)較為簡單的天線設(shè)計，但是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天線不再適用； 通過代理模型設(shè)計天線的方法，輸入數(shù)據(jù)維數(shù)過大會導(dǎo)致計算難度變大， 運算成本過高。
[0005]需要說明的是，在上述
技術(shù)介紹
部分公開的信息僅用于加強對本公開 的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技 術(shù)的信息。r/>
技術(shù)實現(xiàn)思路

[0006]本公開的目的在于提供一種天線設(shè)計的實現(xiàn)方法、裝置、電子設(shè)備及存 儲介質(zhì)，該方法可以降低輸入數(shù)據(jù)的維度、減少電磁仿真次數(shù)，從而減少設(shè) 計時間，提高天線設(shè)計的效率。
[0007]本公開的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地 通過本公開的實踐而習(xí)得。
[0008]本公開實施例提供一種天線設(shè)計的實現(xiàn)方法，包括：獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所 述訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括多組天線的設(shè)計參數(shù)及其仿真結(jié)果；通過深度克里金模型 對所述天線的設(shè)計參數(shù)進行處理，獲得預(yù)測結(jié)果；根據(jù)所述天線的仿真結(jié) 果和所述預(yù)測結(jié)果確定遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)；根據(jù)所述適應(yīng)度函數(shù)對所 述深度克里金模型進行訓(xùn)練，以獲得目標(biāo)深度克里金模型。
[0009]在本公開一些示例性實施例中，所述深度克里金模型包括卷積神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)模型的輸入層、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的卷積層、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的池化 層、克里金代理模型和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出層。
[0010]在本公開一些示例性實施例中，上述方法還包括：根據(jù)天線的結(jié)構(gòu)參數(shù) 構(gòu)建天線初始模型；隨機生成多組天線的設(shè)計參數(shù)；將所述隨機生成的多 組天線的設(shè)計參數(shù)輸入電
磁仿真軟件中進行仿真，獲得多組天線的仿真結(jié) 果。
[0011]在本公開一些示例性實施例中，通過深度克里金模型對所述天線的設(shè) 計參數(shù)進行處理，獲得預(yù)測結(jié)果，包括：初始化所述深度克里金模型，并將 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以及克里金代理模型的超參數(shù)作為所述遺傳算法 的粒子數(shù)，并按順序排列；初始化所述遺傳算法，將所述天線的設(shè)計參數(shù)輸 入所述深度克里金模型中，獲得所述預(yù)測結(jié)果。
[0012]在本公開一些示例性實施例中，根據(jù)所述天線的仿真結(jié)果和所述預(yù)測 結(jié)果確定遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，包括：將所述預(yù)測結(jié)果和所述仿真結(jié)果 的均方誤差作為所述遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)。
[0013]在本公開一些示例性實施例中，根據(jù)所述適應(yīng)度函數(shù)對所述深度克里 金模型進行訓(xùn)練，以獲得目標(biāo)深度克里金模型，包括：在所述適應(yīng)度函數(shù)滿 足預(yù)設(shè)條件時，完成所述深度克里金模型的訓(xùn)練，獲得所述深度克里金模 型的目標(biāo)模型參數(shù)；按照所述順序?qū)λ瞿繕?biāo)模型參數(shù)進行粒子解碼，獲 得所述目標(biāo)深度克里金模型。
[0014]在本公開一些示例性實施例中，上述方法還包括：獲取多組天線的實際 設(shè)計參數(shù)；根據(jù)所述目標(biāo)深度克里金模型對所述多組天線是實際設(shè)計參數(shù) 進行模擬，獲得天線的目標(biāo)設(shè)計參數(shù)。
[0015]在本公開一些示例性實施例中，所述天線為基片集成波導(dǎo)孔徑耦合微 帶貼片天線。
[0016]本公開實施例提供一種天線設(shè)計的實現(xiàn)裝置，包括：訓(xùn)練數(shù)據(jù)獲取模 塊，用于獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括多組天線的設(shè)計參數(shù)及其仿真 結(jié)果；預(yù)測結(jié)果獲得模塊，用于通過深度克里金模型對所述天線的設(shè)計參 數(shù)進行處理，獲得預(yù)測結(jié)果；適應(yīng)度函數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述天線的仿 真結(jié)果和所述預(yù)測結(jié)果確定遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)；模型訓(xùn)練模塊，用于 根據(jù)所述適應(yīng)度函數(shù)對所述深度克里金模型進行訓(xùn)練，以獲得目標(biāo)深度克 里金模型。
[0017]本公開實施例提供一種電子設(shè)備，包括：至少一個處理器；存儲終端設(shè) 備，用于存儲至少一個程序，當(dāng)至少一個程序被至少一個處理器執(zhí)行時，使 得至少一個處理器實現(xiàn)上述任一種天線設(shè)計的實現(xiàn)方法。
[0018]本公開實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序， 其特征在于，計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一種天線設(shè)計的實現(xiàn) 方法。
[0019]本公開實施例提供的天線設(shè)計的實現(xiàn)方法，通過深度克里金模型對天 線的設(shè)計參數(shù)進行處理，可以降低輸入數(shù)據(jù)的維度、減少電磁仿真次數(shù)，從 而減少設(shè)計時間，提高天線設(shè)計的效率；使用遺傳算法優(yōu)化深度克里金模 型的參數(shù)，可以大大縮短網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時間，解決相關(guān)技術(shù)中的反向傳播優(yōu)化 算法的局部最優(yōu)問題。
[0020]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋 性的，并不能限制本公開。
附圖說明
[0021]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本 公開的實施例，并與說明書一起用于解釋本公開的原理。顯而易見地，下 面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來 講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可
以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是根據(jù)一示例性實施方式示出的一種天線設(shè)計的實現(xiàn)方法的流程 圖。
[0023]圖2是根據(jù)一示例示出的一種SIW孔徑耦合微帶貼片天線的結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0024]圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的一種深度克里金模型的結(jié)構(gòu)的示意 圖。
[0025]圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的另一種深度克里金模型的結(jié)構(gòu)的示 意圖。
[0026]圖5是根據(jù)一示例示出的深度克里金模型的天線預(yù)測結(jié)果與仿真軟件 輸出的仿真結(jié)果的對比圖。
[0027]圖6是根據(jù)一示例性實施方式示出的一種天線設(shè)計的實現(xiàn)裝置的框圖。
[0028]圖7是根據(jù)一示例性實施方式示出的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0029]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能 夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的范例；相反，提供這 些實施方式使得本公開將更加全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面 地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種天線設(shè)計的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括：獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括多組天線的設(shè)計參數(shù)及其仿真結(jié)果；通過深度克里金模型對所述天線的設(shè)計參數(shù)進行處理，獲得預(yù)測結(jié)果；根據(jù)所述天線的仿真結(jié)果和所述預(yù)測結(jié)果確定遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)；根據(jù)所述適應(yīng)度函數(shù)對所述深度克里金模型進行訓(xùn)練，以獲得目標(biāo)深度克里金模型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度克里金模型包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入層、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的卷積層、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的池化層、克里金代理模型和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括：根據(jù)天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)建天線初始模型；隨機生成多組天線的設(shè)計參數(shù)；將所述隨機生成的多組天線的設(shè)計參數(shù)輸入電磁仿真軟件中進行仿真，獲得多組天線的仿真結(jié)果。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過深度克里金模型對所述天線的設(shè)計參數(shù)進行處理，獲得預(yù)測結(jié)果，包括：初始化所述深度克里金模型，并將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以及克里金代理模型的超參數(shù)作為所述遺傳算法的粒子數(shù)，并按順序排列；初始化所述遺傳算法，將所述天線的設(shè)計參數(shù)輸入所述深度克里金模型中，獲得所述預(yù)測結(jié)果。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述天線的仿真結(jié)果和所述預(yù)測結(jié)果確定遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，包括：將所述預(yù)測結(jié)果和所述仿真結(jié)果的均方誤差作為所述遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述適應(yīng)度函數(shù)對所述深度克...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張心宇，蘇恩森，朱丹，劉發(fā)祥，姚欣，
申請(專利權(quán))人：中國電信股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：