Оптимизация фазоинвариантных устройств с переменными состояниями методом оптимизации стаи серых волков
Ключевые слова:
фазовая стабильность, многокритериальная оптимизация, электрически управляемый аттенюатор, оптимизация стаей серых волков, групповое время запаздывания, фазовый сдвигАннотация
Для современной техники связи важным схемотехническим направлением является разработка электрически управляемых аттенюаторов и регулируемых усилителей, способных изменять амплитуду сигнала в системах с различными установившимися состояниями. Для обеспечения качества передачи сигнала в системах связи крайне важно свести к минимуму влияние паразитных реактивных элементов на фазовый сдвиг при регулировании усиления. Очевидно, что методы оптимизации, разработанные для таких устройств, часто приводят к физически неосуществимым решениям. Это явление можно объяснить многоэкстремальностью целевой функции. В данном исследовании проводится многокритериальная оптимизация фазоинвариантных устройств с использованием метода биоинспирированной оптимизации «стаи серых волков» (Grey Wolf Optimization, GWO), который показывает высокую эффективность в поиске оптимальных решений.
Библиографические ссылки
D. Kutuzov, A. Osovsky et al, "Modeling of IIoT Traffic Processing by Intra-Chip NoC Routers of 5G/6G Networks", International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). 13-15 May 2021, Kazan, Russia, DOI: 10.1109/SIBCON50419.2021.9438874.
A. Osovsky, D. Kutuzov, et al, "Comparison of Machine Learning Methods for IoT and IIoT Traffic Prediction", International Seminar on Electron Devices Design and Production (SED), 2024 October 02-03, Sochi, Russian Federation, DOI: 10.1109/SED63331.2024.10741069.
D. Kutuzov, A. Osovskiy, et al, ”Parallel Switching in Multistage Systems”, The 7th International Forum on Strategic Technology IFOST2012, September 17-21, 2012. Tomsk Polytechnic University, vol. 1, pp. 614-616, DOI: 10.1109/IFOST.2012.6357631.
D. Kutuzov, A. Osovskiy, O. Stukach, "Modeling of Interconnection Process in the Parallel Spatial Switching Systems", International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2016; Moscow; Russian Federation; 12-14 May 2016; DOI: 10.1109/SIBCON.2016.7491852, Elibrary.ru ID 27015532.
D.V. Kutuzov, A.V. Osovsky, O.V. Stukach, “Model of IoT Trafic Generation and Processing by Parallel Switch Systems”, Vestnik SibSUTI, 2019, no. 4, pp. 78-87, Elibrary.ru ID 41717597.
O.V. Stoukatch, "The Linear Theory and Engineering Design of the Phase Invariant Controlled Attenuator". 7th European Conference on Wireless Technology, European Microwave Week, 2004, 11-15 October, RAI, Amsterdam, the Netherlands, Horizon House Publications, pp. 209-212. Elibrary.ru ID 15038587.
T. Fukusako, Y.Isoda, N.Mita, “Phase Compensated Microstrip Variable Attenuator”, Proceedings of APMC2001, Taipei, Taiwan, R.O.C., pp. 429-432.
O.V. Stukach, "A Phase-Stability Wideband Attenuator" // Instruments and Experimental Techniques, 2008, Vol. 51, No. 3, pp. 416-417.
O.V. Stukach, "Factor-Regression Modeling of a Phase Invariant Controlled Attenuator", Reports of Tomsk State University of Control Systems and Radio Electronics, 2007, no. 2(16), pp. 169-173, Elibrary.ru ID 12798865.
Soskov Yu., “Properties Of Resonance Pin-Attenuators Based On Lumped Elements”, 2002 12th Int. Crimean Conference "Microwave & Telecommunication Technology" , (CriMiCo'2002), 9-13 September, Sevastopol, IEEE Catalog Number: 02EX570.
M. Sh. Daoud, M. Shehab, H. M. Al-Mimi, L. Abualigah, R. A. Zitar, and M. K. Y. Shambour, “Gradient-Based Optimizer (GBO): A review, theory, variants, and applications,” Archives of Computational Methods in Engineering, vol. 30, no. 4, pp. 2431–2449, Dec. 2022.
H. Jin, S. Lee, G. Jeong, and S. Hong, “28-GHz Dual-Mode Phase-Invariant Variable-Gain amplifier with phase compensators,” IEEE Transactions on Circuits & Systems II Express Briefs, vol. 69, no. 11, pp. 4263–4267, Jun. 2022.
O.V. Stukach, "Factor and Regression Modeling of the Variable State Devices in the STATISTICA System ", Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 2007, vol. 311, no 5, pp. 51-53, Elibrary.ru ID 15243783.
Stukach O.V. Signal and parametric invariance of radio engineering devices: Monograph. - Tomsk: Tomsk State Univ. of Control Systems and Radioelectronics, 2007. – 230 p. – ISBN 5-86889-371-9. – Elibrary.ru ID 19589642.
Stukach O.V., "Statistical modeling of a controlled attenuator with phase shift invariant to attenuation", Bulletin of the South Ural State University. Ser. Computer technology, Control, Electronics, 2009, iss. 9, no. 3(136), pp. 55-58, ISSN 1991-976X, Elibrary.ru ID 11740709.
E. Bonabeau, M. Dorigo, and G. Theraulaz, "Swarm intelligence: from natural to artificial systems": OUP USA, 1999.
M. Dorigo, M. Birattari, and T. Stutzle, "Ant colony optimization," IEEE Computational Intelligence Magazine, vol. 1, pp. 28-39, 2006.
J. Kennedy and R. Eberhart, "Particle swarm optimization," in Neural Networks, 1995. Proceedings., IEEE International Conference on, 1995, pp. 1942-1948.
D.H. Wolpert and W.G. Macready, "No free lunch theorems for optimization", IEEE Transactions on Evolutionary Computation, vol. 1, pp. 67-82, 1997.
S. Mirjalili, S.M. Mirjalili, and A. Lewis, “Grey Wolf Optimizer,” Advances in Engineering Software, vol. 69, pp. 46–61, Jan. 2014.
D.V. Ezhov and O.V. Kovalenko, “Parallel algorithm to optimize continuous highdimensional functions on the basis of hybridization of the grey wolf optimizer (GWO),” Naučnyj Servis V Seti Internet, pp. 255–267, Jan. 2020.
J. Chai, L. Zhang, and T. Liu, “The development and application research of Grey Wolf Optimization Algorithm,” in Frontiers in artificial intelligence and applications, 2024.
M. Yu, J. Xu, W. Liang, Y. Qiu, S. Bao, and L. Tang, “Improved multi-strategy adaptive Grey Wolf Optimization for practical engineering applications and high-dimensional problem solving,” Artificial Intelligence Review, vol. 57, no. 10, Sep. 2024.
R. Ahmed, G. P. Rangaiah, S. Mahadzir, S. Mirjalili, M. H. Hassan, and S. Kamel, “Memory, evolutionary operator, and local search based improved Grey Wolf Optimizer with linear population size reduction technique,” Knowledge-Based Systems, vol. 264, p. 110297, Jan. 2023.
E. Dada, S. Joseph, D. Oyewola, A. A. Fadele, H. Chi, and S. M. Abdulhami, “Application of Grey Wolf Optimization Algorithm: recent trends, issues, and possible horizons,” Gazi University Journal of Science, vol. 35, no. 2, pp. 485–504, Jul. 2021.
Stukach O.V., “Phase-stable wide-band attenuator // Instruments and experimental techniques”, 2008, no. 3, pp. 97-98, Elibrary.ru ID 9989727.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Системная инженерия и инфокоммуникации
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.