[發明專利]一種基于雷達傳感器的多目標跟蹤裝置及方法

有效

• 申請號: 202011554441.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112285698B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 鄢家厚
• 申請（專利權）人: 四川寫正智能科技有限公司
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72;G01S7/41;G06K9/62
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 趙真

1.一種基于雷達傳感器的多目標跟蹤裝置，其特征在于，包括：

雷達模塊，用于鎖定預設區域的多個目標，并基于雷達傳感器向預設區域內發射雷達信號，同時，接收所述預設區域內多個目標反射的回波信號；

處理模塊，用于根據所述雷達信號以及回波信號，確定每個所述目標的移動距離和移動速度，并根據所述移動距離和移動速度，確定對應目標的移動軌跡，并傳輸到顯示模塊顯示；

其中，所述處理模塊，包括：

信號獲取單元，用于基于環形器接收所述回波信號，并通過所述環形器的出口進入耦合器，所述耦合器將所述回波信號分為第一回波信號和第二回波信號；

信號放大單元，用于接收所述第一回波信號和第二回波信號，并對回波信號進行放大整形處理，得到第一放大信號和第二放大信號；

信號轉換單元，用于對所述第一放大信號和第二放大信號進行濾波以及AD模數轉換，得到第一數字信號和第二數字信號；

信號截取單元，用于從所述第一數字信號和第二數字信號中截取有效的回波信號段，獲得第一有效信號和第二有效信號；

所述處理模塊根據所述移動距離和移動速度，確定對應目標的移動軌跡，包括：

測量子模塊，用于獲得所述預設區域中多個點的距離和速度，并將其轉化為空間坐標信息和速度信息；

獲取子模塊，用于采用聚類算法對多個點進行聚類，并基于聚類結果獲取所述目標的數目和初始狀態信息；

計算子模塊，用于對多個目標進行排序，基于所述目標的初始狀態信息，按照順序計算目標后續時刻的狀態值，并由所述雷達傳感器獲得后續時刻的觀測值，并計算所述狀態值與所述觀測值的后驗關聯概率；

繪制子模塊，基于所述目標多個時刻的狀態值，并繪制每個目標的軌跡；

所述計算子模塊基于所述目標的初始狀態信息，按照順序計算目標后續時刻的狀態值，并由所述雷達傳感器獲得后續時刻的觀測值，并計算所述狀態值與所述觀測值的后驗關聯概率，包括：

基于所述目標的數目和初始狀態信息，并根據如下公式計算所述目標t時刻的狀態值：

其中，表示所述目標在t時刻的狀態值，表示所述目標的狀態傳輸函數，表示所述目標的初始狀態值，表示所述目標的初始距離，表示所述目標的初始速度；表示所述目標在t-1時刻的狀態值；

根據如下公式計算雷達傳感器在t時刻的觀測值：

其中，表示所述雷達傳感器在t時刻的觀測值，表示所述雷達傳感器的脈沖累計數，表示所述雷達傳感器的多普勒通道標號，取值為v=1，2，…，S，表示所述雷達傳感器在t時刻的觀測數據，表示所述雷達傳感器在t時刻的觀測噪聲，表示所述雷達傳感器濾波過程中的過程噪聲，表示所述多普勒通道標號的最大取值，T表示所述雷達傳感器的雷達脈沖重復周期；

基于所述狀態值和觀測值，計算所述狀態值與所述觀測值的后驗關聯概率：

其中，表示所述目標的狀態值與觀測值在t時刻的后驗關聯概率，表示所述雷達傳感器的掃描預設區域的掃描系數，取值為，表示所述雷達傳感器檢測來自雜波的先驗概率，表示歸一化因子，取值范圍為；

將所述多個目標按照順序依次進行計算，并最終得到每個目標的狀態值、觀測值及后驗關聯概率；

判斷所述每個目標后驗關聯概率是否大于預設概率值，

若是，基于所述狀態值用來反應目標t時刻的狀態，并繼續對下一時刻的狀態值進行檢測；

否則，重新檢測所述每個目標的初始狀態信息，并獲取t時刻的新的狀態值，并基于所述新的狀態值來計算新的后驗關聯概率，直到所述新的后驗關聯概率大于所述預設概率值。