[發明專利]運動目標實時跟蹤方法有效
| 申請號： | 201811134811.5 | 申請日： | 2018-09-27 |
| 公開（公告）號： | CN109239703B | 公開（公告）日： | 2021-05-11 |
| 發明（設計）人： | 葉盛波;劉新;楊光耀;楊亮;閻焜;陳忠誠;張群英;方廣有 | 申請（專利權）人： | 中國科學院電子學研究所 |
| 主分類號： | G01S13/66 | 分類號： | G01S13/66;G01S7/41 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 張成新 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 運動 目標 實時 跟蹤 方法 | ||
1.一種運動目標實時跟蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1，收集雷達的原始回波數據，并對其進行預處理，所述預處理包括對所述原始回波數據進行帶通濾波和對數冪增益控制；
S2，采用三幀差分法從經過預處理后的數據中提取運動目標信息，得到含有運動目標信息的回波信號；
S3，采用希爾伯特變換提取所述回波信號的信號包絡，得到一個時刻的雷達波形圖；
S4，判斷所述雷達波形圖中是否存在運動目標，若不存在則以該雷達波形圖的結果顯示，若存在則進入步驟S5；以及
S5，提取運動目標的位置信息，在所述運動目標的位置處對下一個時刻的數據進行高斯加權匹配，并對所述位置信息進行濾波處理后，輸出更新后的所述位置信息并進行顯示。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S5中，采用恒虛警率檢測來提取運動目標的所述位置信息。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S5中，先對所述位置信息進行閾值濾波，再對閾值濾波的結果進行卡爾曼跟蹤濾波。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，進行所述卡爾曼跟蹤濾波時，卡爾曼濾波模型如下式所示：
Xt＝At，t-1Xt-1+Wt
Zt＝CtXt-1+Vt
其中，Xt為t時刻研究對象的狀態向量，At，t-1為從t-1時刻到t時刻的狀態轉移矩陣，Zt為t時刻的觀測向量，Ct為一個觀測矩陣，Vt為服從N(0，R)的高斯白噪聲，Wt為服從N(0，Q)的高斯白噪聲。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用下式進行對數冪增益控制：
y′＝y*[log(m)]n
其中，y為增益之前的信號，y′為增益之后的信號，m＝1，2，...，N，為對應的采樣點數，n為函數冪次，N為該時刻的回波數據的總采樣點數。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，所述三幀差分法的數學表達式如下：
zk＝(xk+1-xk)-(xk-xk-1)＝(xk+1+xk-1)-2xk
其中，xk代表第k個時刻的接收回波值，為N×1向量，zk為含有運動目標信息的回波信號。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，首先對回波信號zk進行希爾伯特變換，以下用x(t)代替zk來表示此時刻的回波信號，則希爾伯特變換如下式所示：
然后得到x(t)的信號包絡u(t)，如下式所示：
上式中A(t)為幅值函數，為相位函數，且
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在步驟S4中，采用下式判斷是否存在運動目標：
其中，中Max()表示求最大值，Mean()代表求均值，若計算得到的N大于預設的閾值，則認為存在運動目標，否則認為不存在運動目標。
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