[發(fā)明專利]基于動態(tài)規(guī)劃的強雜波環(huán)境中弱小目標(biāo)檢測前跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410317097.9
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104076355A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴奉周;劉宏偉;安政帥
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.基于動態(tài)規(guī)劃的強雜波環(huán)境中弱小目標(biāo)檢測前跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對雷達接收到的回波數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，得到處理后的距離-多普勒二維圖像；

S2：根據(jù)所述距離-多普勒二維圖像，構(gòu)造復(fù)似然比函數(shù)，將所述復(fù)似然比函數(shù)作為動態(tài)規(guī)劃的值函數(shù)，采用動態(tài)規(guī)劃方法對目標(biāo)進行檢測前跟蹤，得出目標(biāo)航跡。

2.如權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)規(guī)劃的強雜波環(huán)境中弱小目標(biāo)檢測前跟蹤方法，其特征在于，在步驟S1中，對雷達接收到的回波數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的過程為：對雷達接收到的回波數(shù)據(jù)做M點的FFT相參積累，得出對應(yīng)的距離-多普勒二維圖像，M為大于1的自然數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)規(guī)劃的強雜波環(huán)境中弱小目標(biāo)檢測前跟蹤方法，其特征在于，在步驟S1中，距離-多普勒二維圖像的模型表示為：

z_k＝exp{jφ}h(x_k)+n_k+c_k

其中，n_k為第k幀設(shè)定的零均值的復(fù)高斯白噪聲矩陣，c_k表示第k幀設(shè)定的雜波矩陣，φ表示目標(biāo)信號的相位，φ服從[0,2π]上的均勻分布，h(·)表示點擴散函數(shù)，m為自然數(shù)且m取1至M，l為自然數(shù)且l取1至L，M為多普勒分辯單元數(shù)目，L為距離分辨單元數(shù)目，x_k為目標(biāo)在第k幀的狀態(tài)，x_k＝[d_k,f_k,A]，其中d_k表示第k幀目標(biāo)所在的距離單元數(shù)，f_k表示第k幀目標(biāo)所在的多普勒單元，A表示目標(biāo)強度；k取1至K，K為設(shè)定的積累幀數(shù)；

在步驟S2中，采用動態(tài)規(guī)劃方法進行檢測前跟蹤包括以下子步驟；

S21：設(shè)置第k幀的復(fù)似然比函數(shù)L(z_k|x_k)；

L(zk|xk)=exp{-12h(xk)HR-1h(xk)}I0(|h(xk)HR-1zk|)]]>

其中，H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，R為雜波和噪聲的協(xié)方差矩陣，I₀(·)表示零階貝塞爾函數(shù)；上標(biāo)-1表示矩陣的逆，|h(x_k)^HR^-1z_k|表示h(x_k)^HR^-1z_k的絕對值；

然后，設(shè)定第1幀的回溯函數(shù)S(x₁)、以及第1幀的值函數(shù)I(x₁|z₁)：

I(x₁|z₁)＝L(z₁|x₁)

S(x₁)＝0

其中，I(·)表示值函數(shù)，S(·)表示回溯函數(shù)；

S22：當(dāng)k取2至K時，利用下式求出k幀積累后的值函數(shù)I(x_k|Z_1:K)：

I(xk|Z1:K)=maxxk-1∈τ(xk)[I(xk-1|Z1:K)+Tr(xk|xk-1)]+L(zk|xk)]]>

其中，Z_1:K＝{z₁,z₂,…,z_K}，τ(x_k)表示目標(biāo)狀態(tài)在k-1時刻所能轉(zhuǎn)移的狀態(tài)范圍；Tr(x_k|x_k-1)表示目標(biāo)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的懲罰函數(shù)；當(dāng)k取2時，I(x_k-1|Z_1:K)＝I(x₁|Z₁)；

當(dāng)k＝K時，得出I(x_K|Z_1:K)，令I(lǐng)(x_K)＝I(x_K|Z_1:K)；

S23：找出滿足設(shè)定條件的x_k，所述設(shè)定條件為I(x_K)>V_DT，V_DT為設(shè)定門限；滿足設(shè)定條件的x_k的個數(shù)表示為N，N個滿足設(shè)定條件的x_k分別表示為：第1個第K幀目標(biāo)有效狀態(tài)至第N個第K幀目標(biāo)有效狀態(tài)利用至組成狀態(tài)序列

S24：分別針對至進行航跡回溯，得出對應(yīng)的N個目標(biāo)航跡；得出第n個目標(biāo)航跡的過程為：

當(dāng)k取K-1至1時，使用以下公式得出

其中，n取1至N，S(·)表示回溯函數(shù)；然后利用至組成第n個目標(biāo)航跡，表示第n個目標(biāo)航跡中目標(biāo)在k時刻的狀態(tài)。