基于实测雷达回波数据的检测前跟踪算法实现.pdf

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1、基于实测雷达回波数据的检测前跟踪算法实现作者姓名李亚忆学校导师姓名、职称罗丰教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称张会锁研究员申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121415分类TN82号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于实测雷达回波数据的检测前跟踪算法实现作者姓名：李亚忆领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：罗丰教授企业导师姓名、职称：张会锁研究员提交日期：2014年12月ImplementofTrack-before-

2、detectAlgorithmsBasedonRealRadarEchoDataAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByLiyayiSupervisor:LuofengZhanghuisuoDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优

3、良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在

4、校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着隐身技术的发展与广泛应用，目标的信噪比不断降低，这对雷达的检测跟踪性能提出了巨大的挑战。经典的先检测后跟踪（DBT）技术基于每一帧数据进行目标检测，然后通过多

5、帧之间的数据关联实现目标跟踪。当目标的反射信号微弱时，这种传统的检测方法性能大大下降。近年来，基于多帧数据的检测前跟踪（TBD）技术获得了巨大的关注。由于TBD技术未进行单帧过门限操作，因此可以保留更多有用信息，提高了低信噪比下的检测性能。与此同时，由于需要对多帧数据进行联合处理，TBD的信号处理算法显得更加重要。本文围绕雷达系统中的微弱目标检测前跟踪算法，研究内容如下：1．仿真分析了二维平面内针对径向运动目标的标准霍夫变换和三维霍夫变换算法，解决了跨方位单元运动目标的检测问题。分别介绍了算法的基本原理

6、和处理流程，并且通过仿真实验对算法的性能进行了分析。2．介绍了粒子滤波的技术构成，并给出了TBD问题的基本模型，仿真实现了一种标准的粒子滤波和一种优效的粒子滤波算法，并将它们应用于匀速直线运动和机动转弯运动两种运动模型中。仿真结果表明，两种算法均可取得良好的目标检测和跟踪性能，优效的粒子滤波算法在信噪比较低的情况下在检测性能和跟踪精度方面都更胜一筹。3．利用实测数据进一步验证了霍夫变换和粒子滤波两种算法在TBD应用中的有效性，并完整的表述了对其的分析、处理流程，结果表明与传统的DBT检测方法相比，两类T

7、BD算法在低信噪比下检测性能更好。其中，霍夫变换的优势在于计算简单，得到的目标轨迹清晰、连续，但其应用局限于直线运动的目标；粒子滤波算法则应用场景更加广泛，同时其算法也相对复杂。本文在霍夫变换和粒子滤波两个方向上对算法原理、操作流程和性能的仿真分析等方面进行了较为全面的探讨，并通过实测雷达回波数据验证了TBD算法在低信噪比下的检测性能。关键词：微弱目标，检测前跟踪，霍夫变换，粒子滤波论文类型：应用基础技术I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTWiththefastdevelo

8、pmentandwideutilizationofstealthtechnology,thesignal-noise-ratio(SNR)oftargetsdecrease,whichimposesagreatchallengetoradar’sdetectionandtrackingability.Inaconventionaldetect-before-track(DBT)scheme,targetdetectionisperforme