基于霍夫变换的弱目标检测前跟踪算法

发布时间：2017-05-12 05:05

  本文关键词：基于霍夫变换的弱目标检测前跟踪算法，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代战争中,隐身技术的快速发展使得雷达散射截面积越来越小,对雷达探测能力带来了极大的挑战。检测前跟踪技术不需要对雷达回波数据设定门限或者设定较低门限,通过多帧积累提高目标的信噪比,最大限度的保留目标信息,是检测跟踪弱小目标信号的有效手段。基于霍夫变换的检测前跟踪技术,能够有效的从雷达回波视频数据中提取目标航迹信息,且便于实现,具有重要的理论研究意义和军事应用价值。本文针对雷达探测系统检测跟踪弱小目标的问题,深入研究了基于霍夫变换的检测前跟踪算法,主要工作如下：首先,针对传统霍夫变换检测前跟踪技术存在计算量大、检测性能不稳定等问题,提出一种基于快速遍历霍夫变换的检测前跟踪算法。该算法利用目标的运动特性,在相邻两帧回波数据间建立关联波门,遍历组合所有满足速度约束的点集,增强目标参数积累峰值,改善检测跟踪性能。与同类算法的仿真比较验证了算法的有效性和性能优势。其次,将上述的快速遍历霍夫变换方法扩展到极坐标系中,提出一种基于快速极坐标霍夫变换的检测前跟踪算法。该方法利用目标运动速度先验信息和雷达回波帧序号信息,对每一帧数据建立满足速度约束和角度约束的双跟踪门,组合满足目标运动特性的雷达回波数据,进行多帧积累,提高检测跟踪性能。仿真分析验证了算法的有效性。最后,针对多基站雷达弱目标联合探测问题,提出一种基于标准霍夫变换的多基站雷达融合检测跟踪算法。通过对多基站雷达回波数据分别进行极坐标霍夫变换处理,并将检测结果进行坐标转换后传输到融合中心。融合中心对航迹进行关联处理,积累相同目标轨迹的幅值,将超过门限的数据作为目标航迹。仿真结果表明,多基站雷达联合探测性能优于单基站雷达。
【关键词】：雷达探测 弱目标 检测前跟踪 多基站 霍夫变换
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN953
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.3 本文的主要内容13-16
• 第2章 弱目标检测跟踪理论基础16-20
• 2.1 引言16
• 2.2 传统检测与跟踪16-17
• 2.3 检测前跟踪17
• 2.4 杂波幅度分布模型17-19
• 2.5 Hough变换原理19
• 2.6 本章小结19-20
• 第3章 传统Hough变换TBD算法20-29
• 3.1 引言20
• 3.2 雷达TBD建模20-21
• 3.2.1 目标运动模型20
• 3.2.2 雷达观测模型20-21
• 3.3 标准Hough变换TBD算法21-23
• 3.4 随机Hough变换弱目标检测算法23-27
• 3.4.1 传统Hough算法的比较24-25
• 3.4.2 随机hough变换TBD算法原理25-26
• 3.4.3 参数分析26-27
• 3.5 仿真分析27-28
• 3.6 本章小结28-29
• 第4章 快速遍历Hough变换TBD算法29-38
• 4.1 引言29
• 4.2 快速遍历Hough变换原理29-32
• 4.3 性能分析32
• 4.4 仿真分析32-37
• 4.5 本章小结37-38
• 第5章 快速极坐标Hough变换TBD算法38-54
• 5.1 引言38
• 5.2 标准极坐标Hough变换38-40
• 5.3 快速极坐标Hough变换40-47
• 5.3.1 算法流程40-42
• 5.3.2 仿真分析42-47
• 5.4 多基站雷达TBD融合算法47-52
• 5.4.1 多基站雷达TBD融合算法原理48-49
• 5.4.2 仿真分析49-52
• 5.5 本章小结52-54
• 第6章 总结和展望54-56
• 6.1 本文总结54-55
• 6.2 展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-60
• 附录60

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