相控阵雷达多目标跟踪下的资源优化与资源管理方法研究

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1、相控阵雷达多目标跟踪下的资源优化与资源管理方法研究作者姓名朱志勇导师姓名、职称王敏副教授一级学科信息与通信工程二级学科信号与信息处理申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121119分类TN82号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文相控阵雷达多目标跟踪下的资源优化与资源管理方法研究作者姓名：朱志勇一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：王敏副教授提交日期：2014年12月AStudyofResourceOptimizationandResourceManagementforMultipleTar

2、getsTrackinginPhasedArrayRadarAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByZhuzhiyongSupervisor:A.Prof.WangminDecember2014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

3、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

4、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：摘要摘要相控阵雷达由于其高性能和多功能已成为雷达技术发展方向上的一个重要里程碑。相控阵雷达波束的形成和定位只需几微秒的时间，使得几百个波束可以在一秒内产生，这些波束用于对目标进行跟踪和搜索。同时雷达还处理天线接收到的回波，这样雷达就可以同时对多个目标进行多种操作。由于雷达处于不同的工作方式，对雷达资源的消耗各不相同。所以，怎样合理地调度与使用有限的雷达资源将直接关系到相控阵雷达突出优势的发挥。本文围绕多目标跟踪下相控阵雷达的资源优化以及资源管理分别展开了相

5、关研究。主要工作如下：1.研究了多目标跟踪时的资源优化问题。由于相控阵雷达跟踪多目标时，通常采用分时多波束的工作模式，因此资源优化主要是指对不同目标照射时间的优化分配。根据目标的状态估计信息，以目标的总体跟踪性能最优作为代价函数，对雷达在各个目标方向上的照射时间进行优化，优化问题的最优解即为雷达在各目标所在方向上的照射时间。仿真实验说明该方法可以改善目标的总体跟踪精度。2.研究了多目标跟踪时的资源管理问题，即如何在多个跟踪任务以及搜索任务之间有效地调度相控阵雷达的波束。换句话说，相控阵雷达在完成该时刻的任务后，要确定下一时刻的工作方式（搜索还是跟踪），就跟踪方式而言，对哪个目标进行跟踪也是一

6、个需要进一步确定的信息。解决资源管理问题主要有基于信息论的方法和基于协方差控制的方法。本文将两种方法的思想相结合研究了一种改进算法，针对有特殊要求的目标按照期望跟踪精度进行跟踪，针对剩余其他没有要求的目标依照信息增量进行跟踪。通过仿真实验说明了该方法的优点。期望跟踪精度是根据目标的威胁度进行设置的。针对动态变化的目标环境，根据专家知识和雷达回波获取的目标特性的先验知识，本文研究了基于层次——效益法的目标威胁度确定方法。通过仿真实验证实它的决策结果符合人们一般思考的结果，是一种有效的方法。关键词：相控阵雷达，多目标跟踪，资源优化，资源管理，目标威胁度论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕

7、士学位论文IIABSTRACTABSTRACTPhasedarrayradarhashighperformancesandmulti-functionalfeatures.Therefore,ithasbecomeanimportantaspectofthedevelopmentofmodernradartechnology.Phasedarrayradarutilizesmicrosecondstoform