多接收站外辐射源雷达目标检测与跟踪

发布时间：2020-04-06 23:28

【摘要】：外辐射源雷达相对于传统的主动雷达具有隐蔽性强,反隐能力强,系统成本低,易部署等特点,受到国内外学者的广泛关注。本文以多接收站外辐射源雷达作为研究背景,分别在目标检测、跟踪和站址误差校正三个方面开展研究。重点针对了多站无参考通道系统的知识辅助检测、随机有限集模型下距离-多普勒耦合的多机动目标跟踪,单频网下的量测关联模糊及站址误差校正等问题,提出了新方法,并仿真验证了性能。主要内容如下:1.研究了在无参考通道的多站外辐射源雷达系统体制下基于知识辅助的目标检测问题。建立了带有外辐射源信号的带宽信息、峰均比信息与波形信息的广义似然比检测器模型。将带宽约束、带宽-峰均比联合约束和带宽-波形相似性联合约束等条件分为七种情况展开研究,分别提出了相应的似然比检测器。性能分析表明,这些检测器均能够更好地抑制噪声,提高外辐射源信号的估计精度,比现有检测器具有更好的检测性能。2.研究了多站外辐射源雷达在接收信号距离-多普勒耦合情况下的多机动目标检测与跟踪问题。在随机有限集理论的框架上,建立了距离-多普勒耦合现象下的多机动目标跟踪模型。基于序贯更新方法和多模型多目标多伯努利滤波器,提出了距离-多普勒耦合条件下的多机动目标检测与跟踪算法。应用了粒子滤波的近似方法,解决了该算法中含有集合积分及观测方程高度非线性的问题。分析得出了该现象下目标无模糊跟踪的必要条件。最后,通过对应场景的仿真实验分析验证了所提算法目标检测与跟踪性能的提升。3.研究了单频网外辐射源雷达系统下的目标检测与跟踪问题。在基于粒子滤波的检测前跟踪框架下,提出了在目标回波幅度起伏环境下的单频网多接收站外辐射源雷达系统单目标似然比函数,直接避开了传统跟踪方法的数据关联过程,且不会出现目标“鬼影”问题。推导了基于蒙特卡洛近似的似然比函数显式解,克服了其中积分项导致的无解析解问题。从而给出了匀速直线运动目标和机动目标检测前跟踪实现算法,实现了目标在低信噪比下的检测与跟踪,有效地缓解了现有方法在低信噪比性能下降的问题。4.研究了在接收站含站址误差情形下的单频网外辐射源雷达系统目标检测和跟踪问题。分析了站址误差对目标检测与跟踪的性能影响,扩展了目标状态向量,建立了带站址误差的检测前跟踪算法运动和量测模型,推导了联合目标与多接收站似然比函数的具体形式,从而提出了联合目标检测、跟踪与站址误差校正的检测前跟踪算法。最后通过仿真实验验证了所提算法在低信噪比条件下的有效性,改善了在站址误差下的目标检测与跟踪性能。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN957.51

【参考文献】