本文關(guān)鍵詞：天波OTHR多目標(biāo)檢測跟蹤方法研究

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【摘要】：天波超視距雷達(OTHR)利用電離層對電磁波的傳播實現(xiàn)超視距探測,因其擁有特殊的工作頻段和特殊的工作方式,使其具有探測距離很遠、超視距探測、反隱身和抗電磁干擾能力強等特點,是實現(xiàn)遠程預(yù)警最為經(jīng)濟、有效的手段,具有重要的戰(zhàn)略預(yù)警價值。天波OTHR的多目標(biāo)檢測跟蹤主要是針對戰(zhàn)略武器,但在實際應(yīng)用中,天波超視距雷達雷達受電離層污染、多徑效應(yīng)的存在以及強海雜波干擾,使得目標(biāo)檢測面臨著弱目標(biāo)、多目標(biāo)、低信噪比、強污染等比較苛刻的應(yīng)用環(huán)境,對目標(biāo)檢測造成了很大的挑戰(zhàn)。首先,采用恒虛警(CFAR)檢測技術(shù)在多普勒頻域上對目標(biāo)進行檢測,保證在目標(biāo)存在情況未知時的檢測性能。CFAR檢測器的前提是掌握背景環(huán)境的分布特性,因此本文在檢測之前對實測數(shù)據(jù)進行分布擬合,擬合結(jié)果為對數(shù)正態(tài)和韋布爾分布,提出了迭代剔除log-t CFAR檢測算法,能夠在非均勻且海雜波能量占優(yōu)的多普勒速度譜上實現(xiàn)對目標(biāo)的檢測,應(yīng)用該算法設(shè)計VC++程序界面,對大量的實測數(shù)據(jù)進行檢測分析,能夠一次性將檢測的所有量測值進行輸出,為后端的跟蹤提供一個很好的檢測平臺。其次,由于天波超視距雷達接收回波數(shù)據(jù)是由電離層介質(zhì)的傳播的,當(dāng)電離層的狀態(tài)發(fā)生快變時,會對回波產(chǎn)生快相徑污染,導(dǎo)致海雜波一階Bragg峰分裂成多個尖峰且可分辨時,呈類多目標(biāo)狀,無法判斷它是真目標(biāo)還是快相徑污染的譜,在檢測時候會輸出大量量測值,與真目標(biāo)產(chǎn)生混淆。本文用高階模糊函數(shù)(HAF)在對多目標(biāo)和快相徑調(diào)制作用時譜結(jié)構(gòu)存在差異的機理,對真?zhèn)文繕?biāo)進行判別。最后,由于天波雷達存在多徑效應(yīng),使得多個目標(biāo)狀態(tài)量測之間存在大量的不確定性關(guān)系,傳統(tǒng)跟蹤用的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法將導(dǎo)致數(shù)據(jù)計算量大,求解復(fù)雜,提出應(yīng)用概率假設(shè)密度(PHD)算法于天波OTHR的多目標(biāo)的跟蹤上,結(jié)合目標(biāo)的運動方程和天波雷達的量測方程,給出了PHD粒子濾波目標(biāo)跟蹤仿真驗證。
【關(guān)鍵詞】：天波超視距雷達 恒虛警檢測 分布擬合 迭代剔除log-t CFAR檢測 PHD粒子濾波
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN958.93
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-15
• 1.2.1 天波OTHR多目標(biāo)檢測研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 天波OTHR多目標(biāo)跟蹤研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 雷達目標(biāo)CFAR檢測技術(shù)17-34
• 2.1 引言17
• 2.2 雷達信號檢測理論17-21
• 2.2.1 假設(shè)檢驗與N-P準(zhǔn)則18-19
• 2.2.2 恒虛警檢測原理19-21
• 2.3 OTHR海雜波分布特性21-28
• 2.3.1 瑞利分布21-22
• 2.3.2 對數(shù)正態(tài)分布22-23
• 2.3.3 韋布爾分布23-24
• 2.3.4 實測OTHR數(shù)據(jù)分布的擬合24-28
• 2.4 均值類ML-CFAR檢測器28-33
• 2.4.1 CA-CFAR檢測器29-30
• 2.4.2 GO-CFAR、SO-CFAR檢測器30-31
• 2.4.3 仿真分析31-33
• 2.5 本章小節(jié)33-34
• 第3章 OTHR目標(biāo)檢測的實現(xiàn)34-62
• 3.1 引言34
• 3.2 實測OTHR雷達的回波譜34-42
• 3.2.1 回波數(shù)據(jù)預(yù)處理34-37
• 3.2.2 多普勒速度譜數(shù)據(jù)分布37-42
• 3.3 韋布爾與對數(shù)正態(tài)分布下的CFAR檢測42-53
• 3.3.1 Log-t CFAR檢測器42-43
• 3.3.2 Log-t CFAR檢測結(jié)果分析43-47
• 3.3.3 迭代剔除log-t CFAR檢測器47-48
• 3.3.4 迭代剔除log-t CFAR檢測結(jié)果分析48-50
• 3.3.5 VC++數(shù)據(jù)處理與展示平臺50-53
• 3.4 多目標(biāo)的真?zhèn)闻袆e方法53-61
• 3.4.1 多目標(biāo)的真?zhèn)闻袛鄿?zhǔn)則53-54
• 3.4.2 高階瞬時矩和高階模糊函數(shù)54-56
• 3.4.3 仿真與實測數(shù)據(jù)對比驗證56-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第4章 多目標(biāo)PHD粒子濾波跟蹤62-75
• 4.1 引言62
• 4.2 天波超視距雷達的目標(biāo)模型62-64
• 4.2.1 目標(biāo)的狀態(tài)模型62-63
• 4.2.2 雷達的測量模型63-64
• 4.3 PHD濾波算法原理64-70
• 4.3.1 PHD濾波算法64-66
• 4.3.2 PHD算法方法及步驟66-67
• 4.3.3 PHD算法的執(zhí)行過程67-70
• 4.4 PHD濾波跟蹤算法的仿真70-74
• 4.4.1 多目標(biāo)狀態(tài)值和量測值的仿真70-72
• 4.4.2 多目標(biāo)PHD濾波跟蹤仿真實現(xiàn)72-74
• 4.5 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果80-82
• 致謝82

【相似文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉永真;天波OTHR多目標(biāo)檢測跟蹤方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 林桐;分布式艦載地波OTHR陣列重構(gòu)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號：994746