[發明專利]一種基于復偽譜的速度濾波檢測前跟蹤方法有效
| 申請號： | 201911279180.0 | 申請日： | 2019-12-13 |
| 公開（公告）號： | CN110954895B | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發明（設計）人： | 周共健;王亮亮;吳立剛;鄧維波 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | G01S13/72 | 分類號： | G01S13/72;G01S7/02;G01S7/41 |
| 代理公司： | 北京格允知識產權代理有限公司 11609 | 代理人： | 周嬌嬌 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 復偽譜 速度 濾波 檢測 跟蹤 方法 | ||
1.一種基于復偽譜的速度濾波檢測前跟蹤方法，其特征在于：包括以下步驟：
數據獲取步驟：獲取雷達回波的復值觀測；
濾波器參數設定步驟：設置濾波器的假設速度，由勻速直線運動模型及目標在各幀出現的分辨單元位置預測得到批處理的最后一幀目標的預測位置；
復偽譜構造步驟：構造復偽譜，所述復偽譜以目標在各幀出現的分辨單元位置的復值觀測為峰值，以對應預測位置為中心；
幀內相參積累步驟：將來自同一幀的復偽譜的復值相互累加，得到來自該幀的幀內積累結果；
幀間非相參積累步驟：將來自批處理中各幀的幀內積累結果的幅度值累加到最后一幀，得到幀間積累結果；
目標檢測和參數估計步驟：判斷是否有速度濾波器的所述幀間積累結果超過預設的檢測門限，否則判斷沒有檢測到目標，是則選擇目標所在的速度濾波器的假設速度為估計的目標速度，該速度濾波器所輸出的積累平面的最大峰值所在位置為估計的目標位置，再根據目標空間域和速度域波形，對目標位置和目標速度進行進一步的精確估計；
航跡回溯并輸出步驟：根據估計出的目標位置和目標速度進行航跡回溯并輸出；
所述濾波器參數設定步驟中通過以下公式得到批處理的最后一幀目標的預測位置：
其中，(ncr,ncθ)為目標在第k幀時出現的分辨單元位置，ncr＝1,2,…,Nr，ncθ＝1,2,…,Nθ，k＝1,…,K，Nr和Nθ分別表示觀測平面每個方向的分辨單元個數，K表示一個處理批次的積累幀數，表示濾波器的假設速度，(npr,npθ)表示預測位置；
所述復偽譜構造步驟中根據以下公式構造復偽譜：
fC(nr,nθ,zk(ncr,ncθ),npr,npθ)＝zk(ncr,ncθ)exp(-ηr(nr-npr)2-ηθ(nθ-npθ)2)
其中，zk表示雷達第k幀的復值觀測，zk(ncr,ncθ)表示第k幀分辨單元位置(ncr,ncθ)的復值觀測，fC表示構造的復偽譜，(ηr,ηθ)表示包絡擴散程度。
2.根據權利要求1所述的基于復偽譜的速度濾波檢測前跟蹤方法，其特征在于：所述幀內相參積累步驟中通過以下公式得到來自該幀的幀內積累結果：
其中，表示來自第k幀復偽譜的幀內積累結果。
3.根據權利要求2所述的基于復偽譜的速度濾波檢測前跟蹤方法，其特征在于：所述幀間非相參積累步驟中通過以下公式得到幀間積累結果：
其中，
式中|·|表示取模運算，表示第k幀幀內積累結果的幅度值，U表示幀間積累結果。
4.根據權利要求1所述的基于復偽譜的速度濾波檢測前跟蹤方法，其特征在于：所述目標檢測和參數估計步驟中，通過以下公式得到檢測門限：
其中
上式中VT表示檢測門限的值，是G0(·)的逆函數，和表示復偽譜在距離和角度方向上占據單元的范圍，Pfa表示給定的虛警率，2σ2表示輸入噪聲的協方差。
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