多目标方位历程处理技术研究.pdf

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1、电信技术研究总第388期RESEARCHONTELECOMMUNICATIONTECHNOLOGY2014年第6期多目标方位历程处理技术研究牛嗣亮周晨阳胡延平王超摘要：结合图像处理技术与水声目标方位历程特点，提出一种多目标方位历程自动处理技术，将方位历程处理问题分解为历程优化与历程提取：历程优化从图像处理角度，采用平滑和滤波方法，对历程结果进行亮点增强与背景噪声剥离；历程提取综合利用方向、能量与频谱信息实现数据正确关联，并有效处理历程交叉问题。海试数据分析结果表明，提出的处理技术能够获得清晰连续的多目标方位历程，具有工程应用价值。关键词：水声信号处理；目标方位历程；历程优化；历程提

2、取标的错跟与失跟问题，采用最人后验方法从阵1引言元域数据中直接估计目标的状态，以提高对弱目标航迹能够直观体现探测系统对重要目目标的检测能力和跟踪能力L5】。标的探测能力，展示目标运动趋势[1]。目标航本文将目标方位历程处理分解为历程优化迹处理技术通过分析测量结果的时问和运动关与历程提取，综合利用图像处理技术和水声目联特性、信号相关特征，在目标测向或定位基标方位历程特点，以提高多目标方位历程提取础上实现目标跟踪，扶得目标连续的位置变化的连续性和有效性。本文首先提出目标位历或者方向变化轨迹。该技术在有源探测领域已程处理流程，然后详细描述历程优化与历程提有成熟应用，但在无源水下被动探测领

3、域存在取方法，接着采用拖曳阵列海试数据验证了算诸多问题，自动化航迹处理技术离工程应用还法的有效性，最后总结全文。有较人差距。2方法与流程由一j被动声呐往往只能获得目标方向信息，l大l此目标方位历程处理成为与目标航迹处理同由于水声环境复杂多变，多目标方位历程等重要的技术问题。受限于复杂多变的水声环图存在历程交叉、目标消隐、背景不均衡等问境和较少的目标信号特征信息，同时存在目标题。因此，提高历程图的信噪比并剥离背景噪消隐、多途干扰、频率扩散、历程交叉等问题，声是能否成功提取目标方位历程的关键。本文目标方位历程处理技术一直是难点问题。由于提出的目标方位历程处理流程如图1所示。在该技术问题

4、与声呐_T程应用紧密相连，幽内相得到水声目标方位历程结果y(，，)的基础上，关研究较少。2000年，李启虎通过研究中值滤利用图像处理算法进行历程优化，得到改进的波和排序断裂平均相结合的方法，提出了一种方位历程结果】，(，f)，其中。为方向，f为时数字式声呐的背景均衡算法【3】。2005年，郑援间。通过预处理得到历程起始和历程预估结果，利用尤源声呐方位历程显示的时空累积效应，然后采用数据关联和历程拼接算法完成历程提提出了一种多目标方位历程实时提取方法[4】。取处理，得到单个目标的方位历程变化曲线2007年，千忠为解决传统跟踪算法对于交叉目O(j，f)，其中，为目标序号。．·8·科技论

5、文：多目标方位历程处理技术研究震雪雪卜回2．1历程优化连续性。2．1．1峰值检测历程优化是从图像处理角度，采用平滑和滤波方法，对目标方位历程结果进行降噪，剥对目标方位历程进行峰值检测，是有效剥除背景噪声。历程优化的直接结果是改善方位离背景噪声进行亮点提取的有效途径。常用的历程图的可关联性，提高后续关联处理的成功宽带处理方法包括边带峰值能量检测(SPED)概率，并减小运算量。具体的方法是采用峰值和边带极值能量检测(SEED)。每个子带频段检测方法进行亮点增强并滤除背景噪声，然后厂的方位历程结果为r(o，，)'计算t时刻每利用开运算与闭运算进行平滑处理，改善历程个子带厂的极值曲线，表达

6、式如下=y‘爱L(1)=爱i(2)对频域进行累加，得到的影响，冈此实际应用效果更佳。(=∑(，f，f)(3)2．1．2开运算与闭运算厂开运算与闭运算是图像处理的重要算法，(，t)=FSpF~(0，t)-∑v(o，f，)(4)其主要基于腐蚀与膨胀处理。腐蚀与膨胀运算的特点是，腐蚀使图像缩小，消除不相关细节，为了能够均衡方位历程图的背景显示效果，而膨胀使图像扩大，桥接裂缝。对于中的集令合和用对A进行腐蚀，表示为AOB，Q(f)=n【(，，)](5)对进行膨胀，表示为0。使用结构元素对集合进行开变换，表示为o，定那么，可以得到SPED和SEED算法的处义为理结果如下。B=(AOB1(主》

7、B(8)c印={使用结构元素对集合进行闭变换，表示为·，定义为㈤一㈤一>Q·B=f0B)OB(9)【Qdl】卧闭运算可抑制边界上的毛刺，截断细窄的(7)连接带，分离接触区域，消除比结构元素小的因为SEED进一步消去SPED的极小值点孤点、碎线和斑块，使图像的内边缘平滑。开·9‘电信技术研究总第388期RESEARCHONTELECOMMUNICATIONTECHNOLOGY2014年第6期绝人部分历程采用黑色实线，用红色圆圈和蓝历程拼接结果，红色曲线为曲线平滑结果。对