[發明專利]基于概率假設密度PHD的修正粒子濾波器

在審

• 申請號: 201410789054.0
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104518756A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 徐從安;熊偉;劉瑜;董凱;劉俊;潘新龍;齊林
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院
• 主分類號: H03H21/00
• 分類號: H03H21/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.基于概率密度假設PHD的修正粒子濾波器，是一種用于目標新生強度未知的多目標跟蹤濾波器，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：基于門限技術的量測值分類，將存活目標量測值從量測集Z_k中分離出來用于存活目標的PHD更新，而其余集(包括雜波量測和新生目標量測)則被舍棄；

步驟2：目標新生強度未知時基于量測值分類的PHD分解，在完成步驟1的基礎上，基于量測值驅動確定新生目標生成點，將目標PHD分解為新生目標PHD和存活目標PHD；

步驟3：目標新生強度未知時基于量測值分類的PHD濾波器的粒子實現。

2.根據權利1所述的方法，其特征在于步驟1采取以下技術措施：利用門限技術可對集合進行分類，將存活目標量測值從量測集Z_k中分離出來用于存活目標的PHD更新，而其余集(包括雜波量測和新生目標量測)則被舍棄；假定為k時刻第j個存活目標的一步預測，則k時刻第j個存活目標的候選量測值滿足如下門限規則

其中檢驗統計量d_M為馬氏距離，為新息協方差，γ為波門控制參數。

3.根據權利1所述的方法，其特征在于步驟2采取以下技術措施：在完成量測值分類后，通過引入標簽變量β來區分存活目標和新生目標，即

其中y表示狀態矢量x中的動力學成分；利用β將目標PHD分解為存活目標和新生目標PHD，對于存活目標，在PHD濾波更新步僅參與PHD的更新，而對于新生目標，將所有量測均當作候選新生目標量測，在PHD濾波更新步集合Z_k中所有量測均將參與新生目標PHD的更新。

4.根據權利1所述的方法，其特征在于步驟3采取以下技術措施：經PHD分解后，用兩組不同的粒子集對PHD進行粒子近似；假設k-1時刻PHD可用集合近似，則

{yk-1(i),w~k-1(i)}i=1Mk-1={yk-1,b(i),w~k-1,b(i)}i=1Mk-1b∪{yk-1,p(i),w~k-1,p(i)}i=1Mi=1p]]>

其中集合和分別用來近似新生目標和存活目標的PHD，即

Dk-1(y,β)≈Σi=1Mk-1bw~k-1,b(i)δyk-1,b(i)(y)β=1Σi=1Mk-1pw~k-1,p(i)δyk-1,p(i)(y)β=0]]>

其中δ(y)為Dirac?delta函數；兩組粒子經預測步、更新步、重采樣步對存活目標PHD和新生目標PHD進行循環迭代，從而完成所述濾波器的粒子實現。