被動多基站雷達(dá)(Passive Multistatic Radar,PMR),又稱無源協(xié)同定位(Passive Coherent Location,PCL),利用調(diào)頻信號、數(shù)字電視、GPS、GSM等合作或非合作的外輻射源信號來探測目標(biāo)。由于本身不配置發(fā)射天線,PMR自身靜默、成本低且安裝靈活;更重要的是,PMR充分利用探測系統(tǒng)的空間多樣性和頻率多樣性,能有效探測隱身目標(biāo),在雷達(dá)領(lǐng)域受到日益關(guān)注。當(dāng)PMR中存在多個接收站時,通過信息融合技術(shù),能進(jìn)一步改善目標(biāo)航跡質(zhì)量。本文針對雜波環(huán)境下PMR多接收站航跡的分布式融合問題,開展了如下研究:首先,針對理想環(huán)境下的航跡融合問題,系統(tǒng)分析了幾種經(jīng)典航跡融合方法(協(xié)方差凸組合、信息矩陣融合、協(xié)方差交互)的性能。仿真結(jié)果表明,協(xié)方差凸組合方法簡單易行,但忽略了局部估計的相關(guān)性;信息矩陣融合方法利用了局部估計的預(yù)測信息,部分改善了融合航跡的跟蹤精度;協(xié)方差交互方法對局部估計誤差的互協(xié)方差信息進(jìn)行加權(quán)融合,能有效提高航跡質(zhì)量。其次,針對局部估計誤差互協(xié)方差未知時的PMR航跡融合問題,分別提出帶記憶的快速協(xié)方差交互融合方法和帶記憶的快速容錯廣義凸組合融合方法。前者通過將前一幀的融合狀態(tài)進(jìn)行反饋,利用信息理論優(yōu)化準(zhǔn)則求解權(quán)值的閉式解。后者在前者的框架下,引入自適應(yīng)權(quán)重參數(shù)優(yōu)化權(quán)值求解過程,進(jìn)一步改善了融合航跡的跟蹤精度。仿真結(jié)果驗證了所提兩種方法的有效性。最后,針對雜波環(huán)境下局部估計誤差互協(xié)方差未知時的PMR航跡融合問題,提出考慮目標(biāo)存在概率的兩種綜合廣義凸組合航跡融合方法,提升了正確航跡率和跟蹤精度。第一種是不帶記憶的綜合廣義凸組合融合方法,它通過綜合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)得到單接收站的候選航跡集合和對應(yīng)的目標(biāo)存在概率,再將目標(biāo)存在概率引入航跡融合過程改善融合航跡質(zhì)量。第二種通過將前一幀的融合狀態(tài)進(jìn)行反饋,得到帶記憶的綜合廣義凸組合融合方法。仿真驗證了所提方法的有效性。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN95
【部分圖文】：

２．２被動多基站雷達(dá)數(shù)學(xué)模型逡逑被動多基站雷達(dá)系統(tǒng)包括接收站以及外輻射源。被動多基站雷達(dá)系統(tǒng)探測目逡逑標(biāo)示意圖如圖２．１所示。在被動多基站雷達(dá)系統(tǒng)中，接收站本身不發(fā)射電磁波信逡逑號，其包括監(jiān)控天線和參考天線：監(jiān)控天線接收外輻射源的電磁波信號經(jīng)過目標(biāo)逡逑反射后作為目標(biāo)的回波信號，參考天線用于接收外輻射源直接發(fā)送的信號。對回逡逑波信號與直達(dá)信號中的測量進(jìn)行比較，實現(xiàn)目標(biāo)定位。逡逑目標(biāo)逡逑接收站１邐＿邐外輻射源逡逑接收站Ｓ逡逑圖２．１被動多基站雷達(dá)系統(tǒng)探測目標(biāo)示意圖逡逑２．２．１目標(biāo)運(yùn)動模型逡逑在實際應(yīng)用中，目標(biāo)的運(yùn)動狀態(tài)復(fù)雜，但是在具體的研究過程中，一般情況逡逑下會把目標(biāo)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成下面幾種運(yùn)動狀態(tài)［６３］：勻速直線運(yùn)動、勻加速運(yùn)動與勻速逡逑轉(zhuǎn)彎運(yùn)動＃１。本文主要探討目標(biāo)做勻速直線運(yùn)動的情景。假設(shè)目標(biāo)做勻速直線運(yùn)逡逑動，運(yùn)動模型如下［６５］：逡逑Ｘｋ＝ＦｋＸｋ＿＇＋ｖｋ邐（２．１）逡逑８逡逑

于集中式融合結(jié)構(gòu)，由于全局中心能夠?qū)⑺薪邮照镜脑紲y量不會丟失任何信息，可以最大限度地得到目標(biāo)信息，所以融合效而由于原始測量數(shù)據(jù)都要從局部接收站傳輸?shù)饺种行模韵涤崕�；而且由于�?shù)據(jù)量龐大，也需要全局中心具有強(qiáng)大地存儲同時原始測量數(shù)據(jù)中，也會存在大量地?zé)o關(guān)信息，從而導(dǎo)致產(chǎn)生中心處理器發(fā)生異常，則集中式融合方法不能繼續(xù)運(yùn)行。綜上：跟蹤誤差小，生存能力較弱，對全局中心處理器的要求比較高，來比較困難。逡逑布式融合有異于集中式融合，對于分布式融合結(jié)構(gòu)中，各個接收的局部跟蹤器，先對自身獲得的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而獲得局方差的估計，形成局部航跡，然后把各個接收站形成的局部航跡，最后通過不同的分布式融合方法進(jìn)行航跡融合，得到全局目標(biāo)合結(jié)構(gòu)如圖２．３所示⑷。逡逑接收站１航跡＾逡逑

：邐、邐心逡逑接收站ｓ邋＾￣酵——？逡逑圖２．２集中式融合逡逑對于集中式融合結(jié)構(gòu)，由于全局中心能夠?qū)⑺薪邮照镜脑紲y量信息進(jìn)行逡逑處理，不會丟失任何信息，可以最大限度地得到目標(biāo)信息，所以融合效果為最好逡逑的。然而由于原始測量數(shù)據(jù)都要從局部接收站傳輸?shù)饺种行�，所以系統(tǒng)需要很逡逑大地通訊帶寬；而且由于數(shù)據(jù)量龐大，也需要全局中心具有強(qiáng)大地存儲以及計算逡逑能力；同時原始測量數(shù)據(jù)中，也會存在大量地?zé)o關(guān)信息，從而導(dǎo)致產(chǎn)生冗余；一逡逑旦全局中心處理器發(fā)生異常，則集中式融合方法不能繼續(xù)運(yùn)行。綜上：集中式融逡逑合目標(biāo)跟蹤誤差小，生存能力較弱，對全局中心處理器的要求比較高，在工程上逡逑實現(xiàn)起來比較困難。逡逑分布式融合有異于集中式融合，對于分布式融合結(jié)構(gòu)中，各個接收站都會存逡逑在各自的局部跟蹤器，先對自身獲得的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而獲得局部目標(biāo)狀逡逑態(tài)和協(xié)方差的估計，形成局部航跡，然后把各個接收站形成的局部航跡傳輸進(jìn)全逡逑局中心，最后通過不同的分布式融合方法進(jìn)行航跡融合，得到全局目標(biāo)航跡。分逡逑布式融合結(jié)構(gòu)如圖２．３所示⑷。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2814011