無格點動態(tài)規(guī)劃檢測前跟蹤算法研究
發(fā)布時間:2020-12-05 21:18
弱小目標(biāo)等低可觀測目標(biāo)反射的雷達回波信號大幅減弱,目標(biāo)的背景環(huán)境日益復(fù)雜,目標(biāo)機動性也增加了雷達探測的困難性,容易造成目標(biāo)丟失。因此,目標(biāo)的多樣化和環(huán)境的復(fù)雜化,對現(xiàn)代雷達的探測能力與航跡處理提出了更高的要求。隨著雷達技術(shù)的迅速發(fā)展,弱目標(biāo)的檢測與跟蹤也受到了更為廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的先檢測后跟蹤方法相比,檢測前跟蹤技術(shù)更加高效,成為當(dāng)前研究的熱點。TBD技術(shù)可以大大減少虛假航跡,提高微弱目標(biāo)的檢測和跟蹤性能。本文的主要工作有:(1)對先檢測后跟蹤與檢測前跟蹤算法這兩種對目標(biāo)的檢測與跟蹤方法進行了比較與分析,討論了基于三維匹配濾波方法、基于投影變換的方法、基于多級假設(shè)檢驗的方法、基于高階相關(guān)的方法、基于粒子濾波的方法以及基于動態(tài)規(guī)劃的方法等六種方法的異同點。(2)重點研究和分析了基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法,搭建了基于動態(tài)規(guī)劃算法的目標(biāo)運動模型及量測模型,探討了 DP-TBD狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型和值函數(shù)的選取等。分析了 DP-TBD算法的流程,推導(dǎo)了評價指標(biāo)和性能指標(biāo)。對不同幀數(shù)和不同SNR的情況下值函數(shù)的積累進行了仿真分析和對比。(3)討論了傳統(tǒng)的基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法具有的局限性,為改...
【文章來源】:中國電子科技集團公司電子科學(xué)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1雷達的工作流程??2.1.2雷達目標(biāo)的跟蹤??
從圖2.2中可以看出,實心圓點呈直線運動,而空心圓圈的排列是雜亂無章??,沒有表現(xiàn)出明顯的運動軌跡。這表明,目標(biāo)在連續(xù)的多幀時間內(nèi),其運動是??規(guī)律的、連續(xù)的,不會發(fā)生隨機出現(xiàn)、突然消失的情況,符合一定的物理學(xué)運??規(guī)律;而噪聲是隨機產(chǎn)生的,沒有明顯的運動規(guī)律。這也就表明了與處理單幀??據(jù)相比較而言,通過聯(lián)合對多幀回波數(shù)據(jù)一并進行處理,充分利用目標(biāo)回波與??聲的差異性,能更好地根據(jù)它們數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的不同來辨別和區(qū)分目標(biāo)與雜波,從??進行更為高效的目標(biāo)跟蹤。在2.2節(jié)中提到的高階相關(guān)方法的檢測前跟蹤算法,??主要利用了目標(biāo)運動相對于噪聲而言符合物理運動規(guī)律的現(xiàn)象,來構(gòu)造高階相??方法的基本算法。??2?DBT與TBD技術(shù)分析??2.1先檢測后跟蹤算法??在傳統(tǒng)的對運動目標(biāo)進行檢測和跟蹤的過程中,一般采用先檢測后跟蹤??
?目標(biāo)航跡,從而實現(xiàn)DBT算法。DBT算法的數(shù)據(jù)處理流程有四個部分組成,如??圖2.3所示。?????!門限檢測?1軌跡跟蹤???雷達單巾貞?雜V皮嗅尸1?口?士T6上、六??數(shù)捤?1抑制?1點趣?1目標(biāo)—??圖2.3先檢測后跟蹤算法處理流程??由圖2.3可以看出,傳統(tǒng)的先檢測后跟蹤的算法的具體流程是:由傳感器采??集到相關(guān)目標(biāo)的觀測圖像數(shù)據(jù),對接收到的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理工作。這些工作??被稱為預(yù)處理操作,通過預(yù)處理操作能夠過濾噪聲和衰減雜波。之后通過一定標(biāo)??準(zhǔn)(這些標(biāo)準(zhǔn)包括:最佳貝葉斯判決、奈曼-皮爾遜準(zhǔn)則、最小或最大判決等),??判定回波數(shù)據(jù)是否符合目標(biāo)期望,將高于閾值的觀測數(shù)據(jù)提取出來。最后根據(jù)目??標(biāo)運動所具有的幀間高相關(guān)性這一特征,將多個圖像與多組數(shù)據(jù)按照時間維度進??行累積,并進行單幀檢測,對每一幀得到的結(jié)果都通過相應(yīng)的門限進行判決,對??各個路徑進行甄別篩選
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雷達微弱目標(biāo)檢測前跟蹤技術(shù)研究綜述[J]. 楊亞波,夏永紅,匡華星,丁春. 雷達與對抗. 2015(02)
[2]基于廣義似然比檢驗-動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法[J]. 戰(zhàn)立曉,湯子躍,易蕾,朱振波. 電波科學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[3]機載預(yù)警雷達STAP-TBD技術(shù)研究[J]. 曹學(xué)武,謝文沖,王永良. 空軍雷達學(xué)院學(xué)報. 2011(06)
[4]基于遞推貝葉斯的檢測跟蹤一體化方法[J]. 韋文,湯俊,彭應(yīng)寧. 宇航學(xué)報. 2011(10)
[5]基于動態(tài)規(guī)劃的雷達微弱目標(biāo)檢測[J]. 羅小云,李明,左磊,李響. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(07)
[6]一種用于HPRF雷達的改進DPA弱目標(biāo)檢測算法[J]. 張偉,孔令講,楊曉波,王曉靜. 現(xiàn)代雷達. 2011(05)
[7]基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法中的目標(biāo)鑒別方法[J]. 劉睿,王文光,邱朝陽. 火力與指揮控制. 2011(01)
[8]基于動態(tài)規(guī)劃的雷達檢測前跟蹤新算法[J]. 李濤,吳嗣亮,曾海彬,侯舒娟. 電子學(xué)報. 2008(09)
[9]基于動態(tài)規(guī)劃的多目標(biāo)檢測前跟蹤算法[J]. 曲長文,黃勇,蘇峰. 電子學(xué)報. 2006(12)
[10]動態(tài)規(guī)劃算法在運動點目標(biāo)檢測中的應(yīng)用研究[J]. 張兵,盧煥章. 電子與信息學(xué)報. 2004(12)
碩士論文
[1]高速微弱目標(biāo)檢測與跟蹤方法研究[D]. 魏海剛.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號:2900108
【文章來源】:中國電子科技集團公司電子科學(xué)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1雷達的工作流程??2.1.2雷達目標(biāo)的跟蹤??
從圖2.2中可以看出,實心圓點呈直線運動,而空心圓圈的排列是雜亂無章??,沒有表現(xiàn)出明顯的運動軌跡。這表明,目標(biāo)在連續(xù)的多幀時間內(nèi),其運動是??規(guī)律的、連續(xù)的,不會發(fā)生隨機出現(xiàn)、突然消失的情況,符合一定的物理學(xué)運??規(guī)律;而噪聲是隨機產(chǎn)生的,沒有明顯的運動規(guī)律。這也就表明了與處理單幀??據(jù)相比較而言,通過聯(lián)合對多幀回波數(shù)據(jù)一并進行處理,充分利用目標(biāo)回波與??聲的差異性,能更好地根據(jù)它們數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的不同來辨別和區(qū)分目標(biāo)與雜波,從??進行更為高效的目標(biāo)跟蹤。在2.2節(jié)中提到的高階相關(guān)方法的檢測前跟蹤算法,??主要利用了目標(biāo)運動相對于噪聲而言符合物理運動規(guī)律的現(xiàn)象,來構(gòu)造高階相??方法的基本算法。??2?DBT與TBD技術(shù)分析??2.1先檢測后跟蹤算法??在傳統(tǒng)的對運動目標(biāo)進行檢測和跟蹤的過程中,一般采用先檢測后跟蹤??
?目標(biāo)航跡,從而實現(xiàn)DBT算法。DBT算法的數(shù)據(jù)處理流程有四個部分組成,如??圖2.3所示。?????!門限檢測?1軌跡跟蹤???雷達單巾貞?雜V皮嗅尸1?口?士T6上、六??數(shù)捤?1抑制?1點趣?1目標(biāo)—??圖2.3先檢測后跟蹤算法處理流程??由圖2.3可以看出,傳統(tǒng)的先檢測后跟蹤的算法的具體流程是:由傳感器采??集到相關(guān)目標(biāo)的觀測圖像數(shù)據(jù),對接收到的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理工作。這些工作??被稱為預(yù)處理操作,通過預(yù)處理操作能夠過濾噪聲和衰減雜波。之后通過一定標(biāo)??準(zhǔn)(這些標(biāo)準(zhǔn)包括:最佳貝葉斯判決、奈曼-皮爾遜準(zhǔn)則、最小或最大判決等),??判定回波數(shù)據(jù)是否符合目標(biāo)期望,將高于閾值的觀測數(shù)據(jù)提取出來。最后根據(jù)目??標(biāo)運動所具有的幀間高相關(guān)性這一特征,將多個圖像與多組數(shù)據(jù)按照時間維度進??行累積,并進行單幀檢測,對每一幀得到的結(jié)果都通過相應(yīng)的門限進行判決,對??各個路徑進行甄別篩選
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雷達微弱目標(biāo)檢測前跟蹤技術(shù)研究綜述[J]. 楊亞波,夏永紅,匡華星,丁春. 雷達與對抗. 2015(02)
[2]基于廣義似然比檢驗-動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法[J]. 戰(zhàn)立曉,湯子躍,易蕾,朱振波. 電波科學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[3]機載預(yù)警雷達STAP-TBD技術(shù)研究[J]. 曹學(xué)武,謝文沖,王永良. 空軍雷達學(xué)院學(xué)報. 2011(06)
[4]基于遞推貝葉斯的檢測跟蹤一體化方法[J]. 韋文,湯俊,彭應(yīng)寧. 宇航學(xué)報. 2011(10)
[5]基于動態(tài)規(guī)劃的雷達微弱目標(biāo)檢測[J]. 羅小云,李明,左磊,李響. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(07)
[6]一種用于HPRF雷達的改進DPA弱目標(biāo)檢測算法[J]. 張偉,孔令講,楊曉波,王曉靜. 現(xiàn)代雷達. 2011(05)
[7]基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法中的目標(biāo)鑒別方法[J]. 劉睿,王文光,邱朝陽. 火力與指揮控制. 2011(01)
[8]基于動態(tài)規(guī)劃的雷達檢測前跟蹤新算法[J]. 李濤,吳嗣亮,曾海彬,侯舒娟. 電子學(xué)報. 2008(09)
[9]基于動態(tài)規(guī)劃的多目標(biāo)檢測前跟蹤算法[J]. 曲長文,黃勇,蘇峰. 電子學(xué)報. 2006(12)
[10]動態(tài)規(guī)劃算法在運動點目標(biāo)檢測中的應(yīng)用研究[J]. 張兵,盧煥章. 電子與信息學(xué)報. 2004(12)
碩士論文
[1]高速微弱目標(biāo)檢測與跟蹤方法研究[D]. 魏海剛.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號:2900108
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