[發明專利]用于超寬帶穿墻雷達的運動目標二維檢測與跟蹤的方法

有效

• 申請號: 201510047947.2
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104569964B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 吳世有;譚愷;陳潔;方廣有
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種用于超寬帶穿墻雷達的運動目標二維檢測與跟蹤的方法，其特征在于，包括：

步驟A：對超寬帶穿墻雷達線陣列傳感器慢時n時刻的回波數據r_m(n)進行預處理操作得到回波數據r′_m(n)，其中，m是收發傳感器編號，即m＝1,2,...,M，M為收發傳感器總數；

步驟B：利用回波數據r′_m(n)進行運動目標二維檢測，得到n時刻的運動目標在被測區域的二維平面上產生的點跡p(n)，包括：；

子步驟B1：利用n時刻各組r′_m(n)以及n-1時刻的各組r′_m(n-1)逐點作差得到n時刻的運動目標回波為r″_m(n)，其中，m＝1,2,...,M；

子步驟B2：利用運動目標回波r″_m(n)進行波束合成得到二維數字圖像；

子步驟B3：對二維數字圖像，定義相對灰度其中(i,j)表示圖像中某像素的坐標位置，g(i,j)表示該像素點的灰度值，表示IMG的平均灰度值，設定一門限T，提取出二維數字圖像IMG中所有滿足q(i,j)≥T的連接分量，并以各連接分量的質心位置作為該處目標所在的位置，由此得到n時刻可能存在的運動目標在被測區域的二維平面上產生的點跡p(n)；

步驟C：將運動目標在被測區域的二維平面上產生的點跡p(n)與n-1時刻形成的各條穩定航跡ST_k(n-1)以及各條臨時航跡TT_l(n-1)進行關聯匹配操作，得到n時刻各條ST_k的觀測值y_k(n)以及各條TT_l的觀測值z_l(n)；其中，k是穩定航跡的編號，k＝1,2,...，l是臨時航跡的編號，l＝1,2,...；

步驟D：對n-1時刻的穩定航跡ST_k(n-1)和臨時航跡TT_l(n-1)進行航跡管理，包括航跡起始、航跡維持和航跡刪除操作，形成n時刻的穩定航跡ST_k(n)和臨時航跡TT_l(n)；以及

步驟E：將n時刻的各條穩定航跡ST_k(n)及其對應的觀測值y_k(n)輸入交互多模型下的卡爾曼濾波器進行最優濾波，獲得n時刻被測區域內各目標二維坐標位置的估計值

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟E還包括：獲得對n+1時刻被測區域各目標在被測區域內二維坐標位置的預測值令n＝n+1，執行步驟A；

所述步驟C包括：

子步驟C1：以n-1時刻各條穩定航跡ST_k(n-1)的預測值為中心分別建立一半徑為r₁的圓形波門A_k，以n-1時刻各條臨時航跡TT_l(n-1)的觀測值為中心分別建立一半徑為r₂的圓形波門B_l；

子步驟C2：對n時刻的運動目標在被測區域的二維平面上產生的點跡p(n)進行篩選：落在圓形波門A_k的點跡p_1k(n)為對應穩定航跡ST_k的關聯點跡集合；落在圓形波門B_l的點跡p_2l(n)為對應臨時航跡TT_l的關聯點跡集合；p(n)中的剩余點跡p₃(n)用于新航跡的起始；

子步驟C3：若將p_1k(n)與對應的穩定航跡ST_k進行關聯匹配操作，獲得穩定航跡ST_k在n時刻的觀測值y_k(n)；若則y_k(n)等于步驟C1中的若將p_2l(n)與對應的臨時航跡TT_l進行關聯匹配操作，獲得臨時航跡TT_l在n時刻的觀測值z_l(n)；若則不對該TT_l做任何操作。