一種基於g0雜波背景及恆定目標幅度的檢測前跟蹤方法
2023-05-20 07:35:21 4
一種基於g0雜波背景及恆定目標幅度的檢測前跟蹤方法
【專利摘要】本發明提供一種基於G0雜波背景及恆定目標幅度的檢測前跟蹤方法，針對恆定幅度的目標，將雜波背景建模為G0分布，由於量測值幅度似然比並不存在解析解，本發明採用加權gamma函數和對其進行近似，因此該方法適用於G0雜波背景及恆定目標幅度情況。本發明採用加權不完全gamma函數和作為值函數，由於採用的加權不完全gamma函數和量測值幅度似然比利用了雜波參數和目標參數，所以該方法較之現有動態規劃檢測前跟蹤算法，充分利用了背景與雜波信息，能更好地體現目標與雜波的差異。
【專利說明】一種基於GO雜波背景及恆定目標幅度的檢測前跟蹤方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及雷達目標檢測技術，特別涉及非高斯雜波背景的微弱目標雷達檢測技 術。
【背景技術】
[0002] 雷達探測目標和工作環境的日益複雜化，使得雷達目標檢測技術面臨著巨大的挑 戰。例如隱身目標及城市、森林等強雜波背景，極大地縮短了雷達的探測距離。導致現有雷 達已經難以有效探測強雜波中的微弱目標，提高雷達對強雜波背景下的微弱目標的檢測和 跟蹤能力成為一項極其重要而嚴峻的使命。
[0003] 基於動態規劃的檢測前跟蹤算法是一種有效的弱小目標跟蹤方法，其在單幀不做 門限檢測，直接利用雷達回波數據多幀聯合處理，通過值函數積累對所有可能的航跡進行 搜索，從而估計目標真實狀態。它易於實現且能夠處理弱機動性目標，已被廣泛應用於雷達 跟蹤、計算機視覺等領域。現在的動態規划算法多假設噪聲背景為復高斯噪聲，且目標幅度 近似恆定，此時值函數基於量測值幅度的動態規劃檢測前跟蹤算法性能最優。
[0004] 然而在很多實際雷達場景中，如高解析度低擦地角雷達對城市或森林區域進行掃 描時，背景不再為復高斯分布而為G0分布，由於G0分布的高拖尾性雜波幅度值相差較大， 此時值函數基於量測值幅度的動態規劃檢測前跟蹤算法的檢測跟蹤性能明顯下降，某些雜 波可能被誤認為目標。
[0005] 申請人:在〈〈track-before-detect for fluctuating targets in heterogeneous clutter》一文中針對GO雜波背景及Swerlingl起伏目標的動態規劃檢測前跟蹤算法進 行了石開究，詳見文獻 "track-before-detect for fluctuating targets in heterogeneous clutter. 2014IEEE Radar Conference. Accepted"。文獻結果表不該方法能有效提高GO雜 波背景及Swerlingl起伏目標模型下動態規劃檢測前跟蹤算法的檢測跟蹤性能。然而，該 文獻的方法只適用於目標Swerlingl起伏的情況，並不適用於恆定目標幅度的情況。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是，提供了一種基於G0雜波背景及目標幅度恆定的 動態規劃檢測前跟蹤方法。
[0007] 本發明為解決上述技術問題所採用的技術方案是，一種基於G0雜波背景及恆定 目標幅度的檢測前跟蹤方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1、初始化系統參數：G0雜波的形狀參數a、G0雜波的尺度參數β和目標回 波幅度Α，動態規劃檢測前跟蹤算法處理幀數Κ，初始化變量k = 1 ;
[0009] 步驟2、從雷達接收機中讀取第k幀回波數據的量測值Zk， Z, = {zfK U3 ，#為第k幀回波數據在量測單元（i，j)中的幅度值，Nx為 X軸量化的單元總數，Ny為Y軸量化單元的總數；
[0010] 步驟3、利用G0雜波的形狀參數α和尺度參數β以及目標回波幅度A，對每個量
【權利要求】
2.如利要求1所述一種基於G0雜波背景及恆定目標幅度的檢測前跟蹤方法，其特徵在 於，步驟10具體為： 步驟10. 1初始化目標數變量m = 1， 步驟10. 2對目標候選狀態集合D中的元素按其值函數從大到小進行排序；步驟10. 3 取 出第m個候選目標狀態對應的目標航跡yrK。 步驟10. 4找出與航跡y：l具有相同初始狀態的所有子航跡和與航跡yl具有L個相同 航跡點的所有子航跡；從目標候選狀態集合D中刪除與航跡yil具有相同初始狀態的所有 子航跡和與航跡yl具有l個相同航跡點的所有子航跡在第κ幀中的狀態，同時從目標候選 狀態集合D中刪除第m個候選目標狀態，L為預設值；並將第m個候選目標狀態對應的目標 航跡?放入目標航跡集合d"* ; 步驟10. 5判斷目標候選狀態集合D是否為空，如是，則輸出檢測結果為目標存在，目標 個數為m，輸出目標航跡集合礦中的目標航跡，如否，則更新m = m+1，返回步驟10. 3。
【文檔編號】G01S13/66GK104062651SQ201410305868
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】孔令講, 姜海超, 劉睿, 李小龍, 易偉, 崔國龍, 陳建, 楊曉波 申請人:電子科技大學