基于随机有限集的雷达多目标跟踪算法研究
发布时间：2021-04-28 10:29
随着传感器网络和信息科技的发展,多目标跟踪技术迅速崛起,其在军事国防中的地位愈发重要。在复杂战场环境下,跟踪过程中目标数目随时间变化等不确定性因素造成传统多目标跟踪算法的计算量增大,跟踪精度下降。针对上述问题,随机有限集（RFS）理论作为一种新方法,通过将目标状态与量测分别建立成集合,在集合的意义上进行递推滤波,从而避免了数据关联过程并解决了目标数目变化的难题,为多目标跟踪提供新的思路。本文重点研究了基于RFS理论的多目标跟踪方法。（1）基于RFS理论的多目标跟踪算法分析。介绍了多目标跟踪技术的基本滤波算法,重点详述了RFS的基本理论和它在多目标跟踪中的应用。并对概率假设密度滤波（PHD）,集势概率假设密度滤波（CPHD）和多目标多伯努利（CBMeMBer）三种滤波算法的理论进行了深入的研究,并推导出三种算法的工程实现算法步骤,最后通过仿真验证了在一般跟踪场景中,CPHD在目标数目估计方面具有更高的精度,同时算法复杂度也大幅提高。（2）改进的混合高斯PHD滤波算法研究。原有的混合高斯PHD滤波器需要对多目标的先验概率初始化,然而对于机载雷达来说,新生目标出现的位置无法确定,因此需要将新...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 课题的研究现状
1.2.1 传统的多目标跟踪算法
1.2.2 基于随机有限集理论的多目标跟踪算法
1.2.3 机动目标跟踪算法
1.3 论文主要内容与结构安排
第二章 基于随机有限集的雷达机动多目标跟踪基础理论
2.1 引言
2.2 交互多模型算法
2.3 单目标贝叶斯滤波器
2.3.1 卡尔曼滤波器
2.3.2 粒子滤波器
2.4 基于随机有限集的多目标贝叶斯滤波器
2.4.1 多目标运动模型与观测模型
2.4.2 多目标马尔科夫密度以及似然函数
2.4.3 多目标贝叶斯滤波器
2.4.4 集积分与集导数
2.4.5 多目标贝叶斯滤波器的性能指标
2.5 本章小结
第三章 基于随机有限集的雷达多目标跟踪算法
3.1 引言
3.2 多目标贝叶斯滤波器的p.g.fl.形式
3.3 多目标贝叶斯滤波器的距近似
3.3.1 一阶多目标滤波以及PHD滤波器
3.3.2 二阶多目标滤波以及CPHD滤波器
3.4 多目标贝叶斯滤波器的多伯努利近似
3.5 算法仿真
3.5.1 PHD滤波器算法仿真
3.5.2 CPHD滤波器算法仿真
3.5.3 CBMe MBer滤波器算法仿真
3.6 本章小结
第四章 多模型自适应新生目标PHD滤波器
4.1 引言
4.2 基于检测的自适应新生目标密度
4.3 基于交互多模型的PHD算法
4.4 混合高斯多模型自适应新生目标PHD算法
4.5 算法仿真
4.6 本章小结
第五章 前向-后向贝叶斯平滑滤波算法研究
5.1 引言
5.2 贝叶斯平滑算法的理论基础
5.3 混合高斯实现的前向-后向PHD平滑器
5.4 算法仿真
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于标签随机有限集滤波器的多扩展目标跟踪算法[J]. 曹倬,冯新喜,蒲磊,王雪,张琳琳. 系统工程与电子技术. 2018(03)
[2]基于随机有限集的多目标跟踪算法在红外预警系统中的应用研究[J]. 李莉,程小亮. 电光与控制. 2017(08)
[3]基于随机有限集的多扩展目标跟踪研究进展[J]. 单博炜,杨小军. 控制与决策. 2017(06)
[4]机载雷达长相参积累机动目标速度补偿方法[J]. 曹书华,张建凌,汪凌艳. 计算机测量与控制. 2015(03)
[5]多频段雷达组网探测跟踪隐身目标研究[J]. 张华涛. 现代电子技术. 2014(07)
[6]透视美军网络中心电子战[J]. 潘理刚,王俊文. 网络安全技术与应用. 2013(06)
[7]检测中断后机载雷达航迹连续跟踪算法[J]. 盛匀. 雷达科学与技术. 2011(06)
[8]多目标跟踪综述[J]. 蒋恋华,甘朝晖,蒋旻. 计算机系统应用. 2010(12)
硕士论文
[1]雷达航迹处理算法及仿真平台设计与实现[D]. 高萌.西安电子科技大学 2015
[2]机载雷达目标跟踪与应用技术研究[D]. 李宏敏.西安电子科技大学 2010
[3]边扫描边跟踪雷达航迹跟踪算法的研究[D]. 马玲.西北工业大学 2004
[4]雷达数据处理中的航迹相关[D]. 刘宇.四川大学 2003
本文编号：3165318
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 课题的研究现状
1.2.1 传统的多目标跟踪算法
1.2.2 基于随机有限集理论的多目标跟踪算法
1.2.3 机动目标跟踪算法
1.3 论文主要内容与结构安排
第二章 基于随机有限集的雷达机动多目标跟踪基础理论
2.1 引言
2.2 交互多模型算法
2.3 单目标贝叶斯滤波器
2.3.1 卡尔曼滤波器
2.3.2 粒子滤波器
2.4 基于随机有限集的多目标贝叶斯滤波器
2.4.1 多目标运动模型与观测模型
2.4.2 多目标马尔科夫密度以及似然函数
2.4.3 多目标贝叶斯滤波器
2.4.4 集积分与集导数
2.4.5 多目标贝叶斯滤波器的性能指标
2.5 本章小结
第三章 基于随机有限集的雷达多目标跟踪算法
3.1 引言
3.2 多目标贝叶斯滤波器的p.g.fl.形式
3.3 多目标贝叶斯滤波器的距近似
3.3.1 一阶多目标滤波以及PHD滤波器
3.3.2 二阶多目标滤波以及CPHD滤波器
3.4 多目标贝叶斯滤波器的多伯努利近似
3.5 算法仿真
3.5.1 PHD滤波器算法仿真
3.5.2 CPHD滤波器算法仿真
3.5.3 CBMe MBer滤波器算法仿真
3.6 本章小结
第四章 多模型自适应新生目标PHD滤波器
4.1 引言
4.2 基于检测的自适应新生目标密度
4.3 基于交互多模型的PHD算法
4.4 混合高斯多模型自适应新生目标PHD算法
4.5 算法仿真
4.6 本章小结
第五章 前向-后向贝叶斯平滑滤波算法研究
5.1 引言
5.2 贝叶斯平滑算法的理论基础
5.3 混合高斯实现的前向-后向PHD平滑器
5.4 算法仿真
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于标签随机有限集滤波器的多扩展目标跟踪算法[J]. 曹倬,冯新喜,蒲磊,王雪,张琳琳. 系统工程与电子技术. 2018(03)
[2]基于随机有限集的多目标跟踪算法在红外预警系统中的应用研究[J]. 李莉,程小亮. 电光与控制. 2017(08)
[3]基于随机有限集的多扩展目标跟踪研究进展[J]. 单博炜,杨小军. 控制与决策. 2017(06)
[4]机载雷达长相参积累机动目标速度补偿方法[J]. 曹书华,张建凌,汪凌艳. 计算机测量与控制. 2015(03)
[5]多频段雷达组网探测跟踪隐身目标研究[J]. 张华涛. 现代电子技术. 2014(07)
[6]透视美军网络中心电子战[J]. 潘理刚,王俊文. 网络安全技术与应用. 2013(06)
[7]检测中断后机载雷达航迹连续跟踪算法[J]. 盛匀. 雷达科学与技术. 2011(06)
[8]多目标跟踪综述[J]. 蒋恋华,甘朝晖,蒋旻. 计算机系统应用. 2010(12)
硕士论文
[1]雷达航迹处理算法及仿真平台设计与实现[D]. 高萌.西安电子科技大学 2015
[2]机载雷达目标跟踪与应用技术研究[D]. 李宏敏.西安电子科技大学 2010
[3]边扫描边跟踪雷达航迹跟踪算法的研究[D]. 马玲.西北工业大学 2004
[4]雷达数据处理中的航迹相关[D]. 刘宇.四川大学 2003
本文编号：3165318
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