[發明專利]一種針對多幀檢測前跟蹤點跡序列的粒子濾波方法

有效

• 申請號: 201410475005.X
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104237853A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 易偉;劉睿;姜海超;李溯琪;茍清松;崔國龍;孔令講;楊曉波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

技術領域

本發明屬于雷達數據處理技術領域，它特別涉及了雷達微弱目標跟蹤技術領域。

背景技術

雷達探測環境的日益復雜和目標隱身技術的日益成熟，使得雷達及時可靠地監測到淹沒在強雜波中的微弱目標變得更加困難。提高雷達對微弱目標的檢測跟蹤性能具有重要的理論價值和實際意義。

檢測前跟蹤技術是一種在低信噪比環境中對微弱目標進行檢測跟蹤的一種技術。與傳統的檢測方法不同，檢測前跟蹤不單幀宣布量測結果，而是對多幀數據進行處理后同時宣布目標的量測結果與航跡。實現檢測前跟蹤技術的方法包括有粒子濾波、動態規劃、霍夫變換等。基于粒子濾波的檢測前跟蹤方法的航跡起始能力不如動態規劃和霍夫變換等方法，并且該方法需要計算概率，計算量大。但是，動態規劃等多幀檢測前跟蹤方法處理一次只能得到目標的短航跡，無法得到目標的完整航跡。而且，一些多幀檢測前跟蹤方法是在離散空間得到的狀態估計結果，估計精度存在一定損失。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，為提高對目標狀態的估計精度，提供一種用于處理多幀檢測前跟蹤得到的短航跡的濾波方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種針對多幀檢測前跟蹤點跡序列的粒子濾波方法，包括以下步驟：

步驟1)變量初始化：

初始化總仿真時間K、一次檢測前跟蹤處理幀數N；檢測前跟蹤處理門限V_T、檢測前跟蹤量測可能范圍γ、一次多幀檢測前跟蹤處理第n幀的檢測概率n＝1,2,…,N、雷達掃描周期T、目標狀態轉移矩陣F、觀測矩陣H、過程噪聲協方差Q、粒子數N_s、x和y方向的距離范圍[x_min,x_max]和[y_min,y_max]、x和y方向的速度范圍和

步驟2)粒子集初始化：

初始化時間變量k＝1與第i個粒子狀態在x和y方向位置和速度狀態xki=[xki,x·ki,yki,y·ki]T,i=1,2,...,Ns[·]T]]>表示轉置；

初始化粒子集初始化完成后，進入步驟4)；

步驟3)狀態預測：

利用k-1時刻的粒子集對k時刻進行預測：得到預測粒子集是過程噪聲協方差Q的過程噪聲，F為目標狀態轉移矩陣；

當第i個粒子狀態中元素大于其最大范圍的，則將最大范圍值賦值給該元素，并設置該粒子對應的權值置為0；

步驟4)多幀檢測前跟蹤處理：

從雷達接收機中讀取第k-N+1,k-N+2,…,k幀回波數據，當k≤N，則從雷達接收機中讀取第1,2,…,k幀回波數據；當第k次檢測前跟蹤處理中存在量測結果，則進入步驟5)，否則進入步驟7)；存在量測結果即表示量測結果超過門限；

步驟5)權值更新：