匹配滤波器对检测前跟踪性能的影响.pdf

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1、信号与信息处理匹配滤波器对检测前跟踪性能的影响钟军涛，夏双志，李记辛(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081)摘要为了改善贝叶斯检测前跟踪算法的性能，分析了匹配滤波器时频域特性对贝叶斯检测前跟踪算法性能的影响，并给出了利用匹配滤波器时频域特性的贝叶斯检测前跟踪算法的处理流程。详细分析了观测信号的产生机理，根据匹配滤波器时频域特性建立合适的观测模型，利用匹配滤波器时频域特性计算观测似然函数，从而避免由于观测模型和似然函数失配所带来的损失。计算机仿真实验表明，考虑匹配滤波器的时频域特性，

2、能够减小由于目标观测模型失配所引起的性能损失，改善贝叶斯检测前跟踪算法的性能。关键词匹配滤波器；检测前跟踪；贝叶斯理论；概率模型中图分类号TN957．51文献标识码A文章编号1003-3106(2014)07-0023-05ImpactofMatchedFilteronPerformanceofTrack-before—detectZHONGJun-tao，XIAShuang—zhi，LIJi—xin(The54thResearchInstituteofCETC，Sh~iazhuangHebei0500

3、81，China)AbstractInordertoimprovetheperformanceoftrack·before-detectbasedonBayesiantheory，thispaperanalyzestheimpactoftimeand~equencydomainresponseofmatchedfilterontheperformanceoftrack—before—detectbasedonBayesiantheory，andgivesadetailedprocessflowoftra

4、ck—before·detectbasedonBayesiantheorythatusestimeand~equeneydomainresponseofmatchedfilter．Itanalyzesindetailthemechanismofobservedsignalandestablishesappropriateobservationmodelbasedontimeandfrequencydomainresponseofmatchedfilter，whichavoidstheperformanc

5、elossoftrack—before—detectbasedonBayesiantheoryresultedfromthemismatchofobservationmode1．Thecomputersimulationshowsthattheperformancelossoftrack—before—detectbasedonBayesiantheorycanbeavoidedbyusingtimeand~equencydomainresponseofmatchedfilter．Keywordsmat

6、chedfilter；track·before—detect；Bayesiantheory；probabilitymodel描波束对观测数据的影响，即有限宽度的扫描波束0引言能够在多个波束范围内产生目标回波，接着应用在检测过程中，可以利用目标航迹的特征来提Viterbi方法对目标进行检测。在实际的雷达等系统高系统的检测性能，即所谓的检测前跟踪(Track中，观测数据同波束方向图及其扫描方式和匹配滤BeforeDetect，TBD)方法。常见的TBD方法包括波器的时频域特性有关。考虑匹配滤波器的时Houg

7、h变换⋯、动态规划及最大似然估计等，频域特性，目标会在多个距离一多普勒单元产生回这些方法基于多帧数据沿目标的运动方向对信号进波，其回波大小与信号带宽及匹配滤波器的特性有行积累，所需的计算量较大，且不能以迭代的方式进关。即一个点目标可能会分布在多个距离一多普勒行处理，很难处理复杂的目标运动模型。贝叶斯检分辨单元内，在这些分辨单元内的回波也都是目标测前跟踪算法直接对观测数据进行处理，计算目标回波能量的一部分，利用这些回波能量及对应分辨在各分辨单元存在的后验概率密度函数，在这些后单元位置的关系可以提高系统的检

8、测和跟踪性能，验概率密度函数的基础上，对目标进行检测和跟踪，也使得目标的观测模型与实际的观测数据更加吻能够以迭代的方式进行计算，且能够处理任意的目合，从而避免由于模型失配所带来的性能损失。标运动模型’。然而，在雷达等系统的TBD应用在贝叶斯检测前跟踪算法中，考虑雷达等系统中，大多数文献考虑目标观测模型的方式同先检测中匹配滤波器时频域特性对观测数据产生的影响，后跟踪系统中目标的观测模型一样，仅针对单个的并建立相应的模型，以使目标的观测模型更符