[發明專利]一種基于Hough和粒子濾波的PD雷達擴展微弱目標檢測方法

有效

• 申請號: 201611089729.6
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106772352B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 于洪波;王國宏;吳巍;譚順成;王娜;孫殿星;吉喆
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于Hough和粒子濾波的PD雷達擴展微弱目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：初始化系統參數：

R_max為雷達最大作用距離；

M為PD雷達脈沖重復頻率的種類；

m＝1,2,…,M，為脈沖重復頻率的序號；

F_m為第m個脈沖重復頻率；

Ru_m為脈沖重復頻率F_m對應的最大不模糊距離；

Φ_m為F_m對應的模糊區間個數；

K為處理數據的掃描時刻總數；

k＝1,2,…,K，為數據的掃描時刻序號；

Δr為雷達距離分辨率；

為雷達方位角度分辨率；

T_k為k時刻量測的總數目；

t＝1,2,…,T_k，為k時刻量測的序號；

為k時刻第t個量測的模糊距離；

為k時刻第t個量測的方位；

A_t(k)為k時刻第t個量測的回波幅度；

為k時刻第t個量測單元；

N為采樣粒子數量；

n＝1,2,…,N，為粒子的序號；

V_max為目標的最大速度值；

V_min為目標的最小速度值；

L_max為目標的最大擴展參數值；

L_min為目標的最小擴展參數值；

步驟2：Hough變換處理

根據雷達分辨率及擴展目標參數，將Hough變換參數的離散間隔增大，建立Hough參數積累空間(ρ,θ)，ρ和θ分別為空間中的距離和角度參數；對于直到K時刻的雷達量測序列Z，將每一個距離-方位-幅度單元的數據通過Hough變換映射到參數區間，完成時間維度上不同時刻之間的非相參積累，以及空間維度上多個分辨單元能量的積累，得到參數積累矩陣H(ρ,θ)；并按順序記錄落入每一積累單元的量測數據，得到目標存儲陣列M(ρ,θ)；

步驟3：模糊區域檢測

根據第一檢測門限G₁，對參數積累矩陣H(ρ,θ)進行門限檢測，得到檢測單元

其中，表示滿足H(ρ,θ)≥G₁條件的單元的距離參數和角度參數；在目標存儲陣列M(ρ,θ)中提取參數單元對應的量測數據序列

這樣就實現了對目標模糊區域的初步檢測；

步驟4：粒子距離匹配處理

根據k-1時刻估計的粒子存在屬性狀態和模糊區間數以作為先驗信息，進行粒子的距離匹配處理，預測k時刻粒子的存在屬性狀態和模糊區間數構建粒子特征序列其中n表示粒子的序號；

步驟5：計算粒子權值

在粒子的擴展長度內均勻生成Q個散射粒子，其中第q個散射粒子的狀態為通過散射粒子模擬擴展目標的空間分布函數；基于空間分布函數計算粒子的量測似然函數，并進行歸一化求取粒子權值通過對粒子特征序列進行擴維，得到新的粒子特征序列

步驟6：粒子重采樣

根據權值數值大小分別對每個粒子的特征序列進行強制重采樣，以減少小權值粒子的數目，提高有效粒子數目，從而得到新的特征序列

步驟7：目標檢測

根據特征序列求取目標存在概率設置第二檢測門限G₂進行目標檢測判決，檢測得到目標真實航跡和相應的模糊區間數，并給出擴展參數的估計。