[发明专利]一种基于复伪谱的速度滤波检测前跟踪方法有效
申请号: | 201911279180.0 | 申请日: | 2019-12-13 |
公开(公告)号: | CN110954895B | 公开(公告)日: | 2020-11-17 |
发明(设计)人: | 周共健;王亮亮;吴立刚;邓维波 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学 |
主分类号: | G01S13/72 | 分类号: | G01S13/72;G01S7/02;G01S7/41 |
代理公司: | 北京格允知识产权代理有限公司 11609 | 代理人: | 周娇娇 |
地址: | 150001 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 复伪谱 速度 滤波 检测 跟踪 方法 | ||
1.一种基于复伪谱的速度滤波检测前跟踪方法,其特征在于:包括以下步骤:
数据获取步骤:获取雷达回波的复值观测;
滤波器参数设定步骤:设置滤波器的假设速度,由匀速直线运动模型及目标在各帧出现的分辨单元位置预测得到批处理的最后一帧目标的预测位置;
复伪谱构造步骤:构造复伪谱,所述复伪谱以目标在各帧出现的分辨单元位置的复值观测为峰值,以对应预测位置为中心;
帧内相参积累步骤:将来自同一帧的复伪谱的复值相互累加,得到来自该帧的帧内积累结果;
帧间非相参积累步骤:将来自批处理中各帧的帧内积累结果的幅度值累加到最后一帧,得到帧间积累结果;
目标检测和参数估计步骤:判断是否有速度滤波器的所述帧间积累结果超过预设的检测门限,否则判断没有检测到目标,是则选择目标所在的速度滤波器的假设速度为估计的目标速度,该速度滤波器所输出的积累平面的最大峰值所在位置为估计的目标位置,再根据目标空间域和速度域波形,对目标位置和目标速度进行进一步的精确估计;
航迹回溯并输出步骤:根据估计出的目标位置和目标速度进行航迹回溯并输出;
所述滤波器参数设定步骤中通过以下公式得到批处理的最后一帧目标的预测位置:
其中,(ncr,ncθ)为目标在第k帧时出现的分辨单元位置,ncr=1,2,…,Nr,ncθ=1,2,…,Nθ,k=1,…,K,Nr和Nθ分别表示观测平面每个方向的分辨单元个数,K表示一个处理批次的积累帧数,表示滤波器的假设速度,(npr,npθ)表示预测位置;
所述复伪谱构造步骤中根据以下公式构造复伪谱:
fC(nr,nθ,zk(ncr,ncθ),npr,npθ)=zk(ncr,ncθ)exp(-ηr(nr-npr)2-ηθ(nθ-npθ)2)
其中,zk表示雷达第k帧的复值观测,zk(ncr,ncθ)表示第k帧分辨单元位置(ncr,ncθ)的复值观测,fC表示构造的复伪谱,(ηr,ηθ)表示包络扩散程度。
2.根据权利要求1所述的基于复伪谱的速度滤波检测前跟踪方法,其特征在于:所述帧内相参积累步骤中通过以下公式得到来自该帧的帧内积累结果:
其中,表示来自第k帧复伪谱的帧内积累结果。
3.根据权利要求2所述的基于复伪谱的速度滤波检测前跟踪方法,其特征在于:所述帧间非相参积累步骤中通过以下公式得到帧间积累结果:
其中,
式中|·|表示取模运算,表示第k帧帧内积累结果的幅度值,U表示帧间积累结果。
4.根据权利要求1所述的基于复伪谱的速度滤波检测前跟踪方法,其特征在于:所述目标检测和参数估计步骤中,通过以下公式得到检测门限:
其中
上式中VT表示检测门限的值,是G0(·)的逆函数,和表示复伪谱在距离和角度方向上占据单元的范围,Pfa表示给定的虚警率,2σ2表示输入噪声的协方差。
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