雷达微弱目标检测前跟踪方法研究
发布时间：2021-02-27 01:43
如何提高对雷达微弱目标的检测能力、延长对它们的预警时间是现代雷达面临的严峻挑战之一。检测前跟踪（TBD）技术作为一种新兴微弱目标检测技术,通过对多帧数据中的目标航迹能量进行积累,显著地提高了对弱小目标的检测性能,已经成为国内外学者研究的热点问题。本文针对雷达微弱目标检测前跟踪方法展开了相关研究,包括针对高重频雷达弱小目标检测而提出的检测前跟踪方法,基于距离-多普勒延拓的多重频雷达弱小目标检测前跟踪方法,基于粒子滤波的雷达多目标检测前跟踪方法和基于格子分区的多帧检测（MFD）检测前跟踪方法。具体工作概括如下:第一部分针对高重频雷达高速运动弱小目标检测的距离模糊问题,提出了一种基于动态规划的检测前跟踪算法。在目标的状态转移方程中,将目标的实际距离转化为模糊距离和模糊数两个变量,将解距离模糊问题转换为对模糊距离和模糊数的联合估计问题。本文提出的基于动态规划的检测前跟踪算法,通过最大后验概率估计方法（MAP）联合估计目标的模糊距离、多普勒速度和模糊数的变化,在存在距离模糊的情况下完成了对高速弱小目标能量的积累和检测。仿真结果表明,该算法对高速运动弱小目标具有很好的检测性能。最后,针对中重频雷达...
【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】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
目标个数的正确估计率
图 5.4 目标个数的正确估计率 显示了目标个数的正确估计率随信噪比的变化曲线。可以看出，相比]方法，本文方法的目标个数估计性能更好。这要归功于双层粒子滤波采用跟踪粒子群比较准确地估计连续存在目标的个数，然后在目标发目标中的虚假航迹进行剔除，这些措施保证了对目标个数的准确估计。
但目标状态搜索和比较的运算量并没有下降。2）目标检测输出的延时DP-TBD 方法通常是在连续积累 L 帧数据再判断目标是否存在，也就意味着要 L 个时刻才能发现目标，随着 L 的增大，检测延时越长。显然，对那些极具的高速目标，这种延时是致命的。但是 L 的设置也不能太小，否则对弱小目检测性能会明显下降。3）航迹扩散效应利用 DP-TBD 算法检测弱小目标时，会产生航迹扩散，形成“团聚效应”。其的本质原因是目标周围的点迹共享了目标的阶段性轨迹，使得经过 L 帧积累目标的能量扩散到了周围的点迹上，不利于相邻目标的分辨。4）临近目标的干扰两个相邻的目标，当一个目标的航迹能量相对较强，就会影响到另一个弱小的航迹能量的积累，直至引起弱目标的丢失。6.2.2 实时处理模型TBDnS
【参考文献】：
期刊论文
[1]目标存在状态变量的非齐次马尔可夫链模型[J]. 夏双志,严俊坤,戴奉周,刘宏伟. 西安电子科技大学学报. 2013(04)
[2]基于动态规划的雷达微弱目标检测[J]. 罗小云,李明,左磊,李响. 系统工程与电子技术. 2011(07)
[3]一种用于HPRF雷达的改进DPA弱目标检测算法[J]. 张伟,孔令讲,杨晓波,王晓静. 现代雷达. 2011(05)
[4]采用改进粒子滤波的雷达扩展目标检测前跟踪[J]. 吴兆平,朱凯然,苏涛,卢锦. 西安电子科技大学学报. 2011(02)
[5]一种基于Hough变换的宽带雷达目标检测器[J]. 夏宇垠,冯大政,李涛. 电子与信息学报. 2010(11)
[6]基于改进粒子滤波的微弱目标检测前跟踪算法[J]. 吴孙勇,廖桂生,杨志伟,李彩彩. 系统工程与电子技术. 2010(09)
[7]MIMO雷达多目标检测前跟踪算法研究[J]. 关键,黄勇. 电子学报. 2010(06)
[8]低信噪比下运动点目标检测快速算法[J]. 毕务忠,方珍红,吴锡. 激光与红外. 2008(06)
[9]基于多模粒子滤波的机动弱目标检测前跟踪[J]. 龚亚信,杨宏文,胡卫东,郁文贤. 电子与信息学报. 2008(04)
[10]高速运动雷达弱小目标检测方法研究[J]. 孙立宏,王俊. 系统工程与电子技术. 2008(02)
博士论文
[1]微弱目标检测前跟踪算法研究[D]. 樊玲.电子科技大学 2013
[2]基于检测前跟踪技术的多目标跟踪算法研究[D]. 易伟.电子科技大学 2012
[3]认知雷达信号处理—检测和跟踪[D]. 夏双志.西安电子科技大学 2012
[4]复杂环境下弱目标检测与跟踪算法研究[D]. 黄大羽.华东理工大学 2012
[5]雷达微弱目标检测和跟踪方法研究[D]. 吴兆平.西安电子科技大学 2012
[6]目标跟踪中的粒子滤波与概率假设密度滤波研究[D]. 赵玲玲.哈尔滨工业大学 2011
[7]外辐射源雷达目标跟踪技术研究[D]. 唐续.电子科技大学 2011
[8]天基预警雷达微弱动目标检测与定位方法研究[D]. 吴孙勇.西安电子科技大学 2011
[9]基于粒子滤波器的视频目标跟踪关键技术及其应用研究[D]. 王玉茹.哈尔滨工业大学 2010
[10]目标跟踪的粒子滤波技术研究[D]. 罗飞腾.中国科学技术大学 2010
本文编号：3053491
【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】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
目标个数的正确估计率
图 5.4 目标个数的正确估计率 显示了目标个数的正确估计率随信噪比的变化曲线。可以看出，相比]方法，本文方法的目标个数估计性能更好。这要归功于双层粒子滤波采用跟踪粒子群比较准确地估计连续存在目标的个数，然后在目标发目标中的虚假航迹进行剔除，这些措施保证了对目标个数的准确估计。
但目标状态搜索和比较的运算量并没有下降。2）目标检测输出的延时DP-TBD 方法通常是在连续积累 L 帧数据再判断目标是否存在，也就意味着要 L 个时刻才能发现目标，随着 L 的增大，检测延时越长。显然，对那些极具的高速目标，这种延时是致命的。但是 L 的设置也不能太小，否则对弱小目检测性能会明显下降。3）航迹扩散效应利用 DP-TBD 算法检测弱小目标时，会产生航迹扩散，形成“团聚效应”。其的本质原因是目标周围的点迹共享了目标的阶段性轨迹，使得经过 L 帧积累目标的能量扩散到了周围的点迹上，不利于相邻目标的分辨。4）临近目标的干扰两个相邻的目标，当一个目标的航迹能量相对较强，就会影响到另一个弱小的航迹能量的积累，直至引起弱目标的丢失。6.2.2 实时处理模型TBDnS
【参考文献】：
期刊论文
[1]目标存在状态变量的非齐次马尔可夫链模型[J]. 夏双志,严俊坤,戴奉周,刘宏伟. 西安电子科技大学学报. 2013(04)
[2]基于动态规划的雷达微弱目标检测[J]. 罗小云,李明,左磊,李响. 系统工程与电子技术. 2011(07)
[3]一种用于HPRF雷达的改进DPA弱目标检测算法[J]. 张伟,孔令讲,杨晓波,王晓静. 现代雷达. 2011(05)
[4]采用改进粒子滤波的雷达扩展目标检测前跟踪[J]. 吴兆平,朱凯然,苏涛,卢锦. 西安电子科技大学学报. 2011(02)
[5]一种基于Hough变换的宽带雷达目标检测器[J]. 夏宇垠,冯大政,李涛. 电子与信息学报. 2010(11)
[6]基于改进粒子滤波的微弱目标检测前跟踪算法[J]. 吴孙勇,廖桂生,杨志伟,李彩彩. 系统工程与电子技术. 2010(09)
[7]MIMO雷达多目标检测前跟踪算法研究[J]. 关键,黄勇. 电子学报. 2010(06)
[8]低信噪比下运动点目标检测快速算法[J]. 毕务忠,方珍红,吴锡. 激光与红外. 2008(06)
[9]基于多模粒子滤波的机动弱目标检测前跟踪[J]. 龚亚信,杨宏文,胡卫东,郁文贤. 电子与信息学报. 2008(04)
[10]高速运动雷达弱小目标检测方法研究[J]. 孙立宏,王俊. 系统工程与电子技术. 2008(02)
博士论文
[1]微弱目标检测前跟踪算法研究[D]. 樊玲.电子科技大学 2013
[2]基于检测前跟踪技术的多目标跟踪算法研究[D]. 易伟.电子科技大学 2012
[3]认知雷达信号处理—检测和跟踪[D]. 夏双志.西安电子科技大学 2012
[4]复杂环境下弱目标检测与跟踪算法研究[D]. 黄大羽.华东理工大学 2012
[5]雷达微弱目标检测和跟踪方法研究[D]. 吴兆平.西安电子科技大学 2012
[6]目标跟踪中的粒子滤波与概率假设密度滤波研究[D]. 赵玲玲.哈尔滨工业大学 2011
[7]外辐射源雷达目标跟踪技术研究[D]. 唐续.电子科技大学 2011
[8]天基预警雷达微弱动目标检测与定位方法研究[D]. 吴孙勇.西安电子科技大学 2011
[9]基于粒子滤波器的视频目标跟踪关键技术及其应用研究[D]. 王玉茹.哈尔滨工业大学 2010
[10]目标跟踪的粒子滤波技术研究[D]. 罗飞腾.中国科学技术大学 2010
本文编号：3053491
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