[發(fā)明專利]一種基于雷達信號分選的目標聚類方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011434766.2
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112597820A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃光泉;吳皓;黃昌九
• 申請（專利權(quán)）人: 南京長峰航天電子科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G01S7/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種基于雷達信號分選的目標聚類方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中雷達信號的目標聚類易受到雜波、觀測精度、目標源空間位置等影響的技術(shù)問題。其包括：獲取雷達信號分選結(jié)果；根據(jù)雷達信號參數(shù)剔除雷達信號分選結(jié)果中的雜波信號；對無雜波的雷達信號分選結(jié)果進行數(shù)據(jù)重排預(yù)處理，獲得有序的雷達信號數(shù)據(jù)序列；基于K均值聚類算法對雷達信號數(shù)據(jù)序列進行目標聚類，獲得雷達目標聚類結(jié)果。本發(fā)明實時的處理復(fù)雜環(huán)境下的雷達信號分選結(jié)果，獲得準確可靠的雷達目標聚類結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于雷達信號分選的目標聚類方法，屬于雷達多目標聚類技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

雷達多目標融合系統(tǒng)需要接收各個雷達傳感器送來的多源目標信息并進行實時融合處理，獲得綜合目標特征信息。這些多源目標信息的數(shù)據(jù)量大且具有多種形式，在處理時首先需要對其進行轉(zhuǎn)換，以提取共同特征參數(shù)，然后對特征參數(shù)相似的目標完成關(guān)聯(lián)、融合處理。

在多雷達傳感器偵測多種輻射源目標時，由于不同雷達具有不同的數(shù)據(jù)采集時間、通信時延以及測量精度，所以在一段時間內(nèi)采集到的輻射源目標信息，包括載頻、脈寬、重復(fù)周期、方位等多種參數(shù)，會在一個高維空間中以簇的形式呈現(xiàn)出來。理想情況下，各個簇會集中于各個觀測目標的周圍，以實際目標所在位置為簇的中心，并以一定的密度分布于目標四周。但是，在實際情況下，由于雜波和其他干擾的影響、不同雷達的測量精度影響以及多個目標源的空間聚集程度不同，會導(dǎo)致簇呈現(xiàn)不同的分布情況。當(dāng)目標輻射源數(shù)量較多且位置較近時，會使得不同的目標在融合處理過程中被判為同一目標，加之不同雷達的測量精度不同，進一步導(dǎo)致了觀測數(shù)據(jù)的彌散程度提升，嚴重影響融合效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中雷達信號的目標聚類易受到雜波、觀測精度、目標源空間位置等影響的問題，本發(fā)明提出了一種基于雷達信號分選的目標聚類方法，對雷達信號分選結(jié)果進行剔除雜波處理，然后利用K均值聚類算法進行目標聚類，并利用簇內(nèi)誤差進行迭代收斂判斷，獲取準確、可靠的目標聚類結(jié)果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段：

本發(fā)明提出了一種基于雷達信號分選的目標聚類方法，包括如下步驟：

獲取雷達信號分選結(jié)果；

根據(jù)雷達信號參數(shù)剔除雷達信號分選結(jié)果中的雜波信號，獲得無雜波的雷達信號分選結(jié)果；

對無雜波的雷達信號分選結(jié)果進行數(shù)據(jù)重排預(yù)處理，獲得有序的雷達信號數(shù)據(jù)序列；

基于K均值聚類算法對雷達信號數(shù)據(jù)序列進行目標聚類，獲得雷達目標聚類結(jié)果。

進一步的，所述雷達信號參數(shù)包括雷達信號的載頻、重復(fù)間隔、脈寬和幅度。

進一步的，所述無雜波的雷達信號分選結(jié)果中包括多個雷達信號數(shù)據(jù)，每個雷達信號數(shù)據(jù)采用載頻、脈寬、重復(fù)間隔的三維參數(shù)進行聚類分析；

雷達信號數(shù)據(jù)的表達式如下：

x_i＝{RF_i,PW_i,PRI_i}^T (1)

其中，x_i表示無雜波的雷達信號分選結(jié)果中的第i個雷達信號數(shù)據(jù)，RF_i表示第i個雷達信號數(shù)據(jù)的載頻，PW_i表示第i個雷達信號數(shù)據(jù)的脈寬，PRI_i表示第i個雷達信號數(shù)據(jù)的重復(fù)周期，i＝1,2,…,M，M為無雜波的雷達信號分選結(jié)果中雷達信號數(shù)據(jù)的總數(shù)。

進一步的，剔除雜波信號的具體操作如下：

獲取雷達偵察/干擾設(shè)備針對每個雷達信號參數(shù)的取值范圍；