基于多帧数据的弱小目标检测与跟踪算法研究

发布时间：2017-04-01 21:17

  本文关键词：基于多帧数据的弱小目标检测与跟踪算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于弱小目标有RCS较小和SNR较低的特点,故弱小目标的检测与跟踪是各方所关心的重点之一,对其研究也有重大的意义。首先研究了雷达弱小目标检测与跟踪算法,在基本雷达信号处理与弱小目标检测的研究背景之上,深入分析了包括脉冲压缩、动目标显示与检测、二维恒虚警、多波束比幅测角的基本原理,以及对于弱小目标的处理非常有效的非相参积累与相参积累,基于非相参的检测前跟踪与基于相参的检测前跟踪理论等。其次分析了基于空域的回波数据进行建模分析速度与加速度对检测的影响,研究了基于时域、频域、包络插值以及keystone变化的四种帧间相参TBD算法。根据多帧的实测数据对帧间相参算法进行了改进,设计了分段的帧间相参算法。并进行计算机仿真分析,得出了实测数据中弱小目标的位置与速度的参数信息。对比帧内相参帧间非相参算法对于目标分析的性能,验证了帧间相参算法的有效性与优势。紧接着介绍了动态规划算法的理论,对进行帧内相参积累的多帧实测数据中弱小目标利用基于动态规划的航迹跟踪算法进行航迹跟踪,最终得出了该弱小目标的航迹,验证了基于动态规划算法的航迹跟踪的准确性与有效性。最后利用所提到的雷达弱小目标信号检测与跟踪理论,介绍了非协同雷达信号处理的工作模式以及工作流程,并重点研究了目标的参数估计方法,在基于外辐射源的非协同雷达信号处理原理的基础之上,设计了非协同雷达检测与跟踪软件,给出了该软件进行计算机仿真的结果。从仿真结果中得出该软件的正确性与有效性,并且简述了该软件的实用性。
【关键词】：帧间相参TBD 动态规划 参数估计 非协同雷达检测与跟踪
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 研究背景与意义15-16
• 1.2 研究历史与现状16-18
• 1.2.1 目标回波的长时间积累技术16
• 1.2.2 距离走动补偿技术16-17
• 1.2.3 杂波抑制技术17
• 1.2.4 检测前跟踪技术17-18
• 1.3 本文的主要工作18-21
• 第二章 雷达弱小目标检测与跟踪算法模块21-37
• 2.1 线性调频脉冲信号和脉冲压缩21-23
• 2.1.1 线性调频脉冲信号21-22
• 2.1.2 脉冲压缩22-23
• 2.2 动目标显示及检测23-28
• 2.2.1 杂波对消器24-26
• 2.2.2 MTI滤波器26-27
• 2.2.3 动目标检测27-28
• 2.3 恒虚警检测28-30
• 2.3.1 单元平均恒虚警检测器28-29
• 2.3.2 超杂波检测29-30
• 2.4 多波束比幅测角技术30-31
• 2.5 基于非相参的检测前跟踪与基于相参的检测前跟踪理论31-35
• 2.5.1 相参积累和非相参积累31-34
• 2.5.2 非相参检测前跟踪算法34-35
• 2.5.3 相参检测前跟踪算法35
• 2.6 本章小结35-37
• 第三章 杂波背景下的弱小目标检测与跟踪技术37-63
• 3.1 基于空域回波模型的帧间相参积累37-56
• 3.1.1 基于空域的多帧回波模型37-42
• 3.1.2 帧间相参TBD算法42-50
• 3.1.3 利用帧间相参TBD对某雷达多帧实测数据处理50-56
• 3.2 基于动态规划的航迹跟踪算法56-62
• 3.2.1 动态规划算法56-60
• 3.2.2 利用基于动态规划的TBD对某雷达实测数据进行航迹跟踪60-62
• 3.3 本章小结62-63
• 第四章 非协同雷达检测与跟踪算法软件平台63-85
• 4.1 非协同系统介绍63-65
• 4.1.1 非协同探测系统工作原理63-64
• 4.1.2 非协同雷达信号处理系统组成64-65
• 4.2 非协同雷达系统中的参数估计65-67
• 4.2.1 距离解算65-66
• 4.2.2 速度解算66-67
• 4.3 非协同雷达检测与跟踪处理软件67-83
• 4.3.1 非协同雷达检测与跟踪处理软件的介绍67
• 4.3.2 非协同雷达检测与跟踪软件使用方法与仿真67-83
• 4.4 本章小结83-85
• 第五章 总结和展望85-87
• 5.1 总结85
• 5.2 展望85-87
• 参考文献87-91
• 致谢91-93
• 作者简介93-94

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