昆蟲雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理及檢測跟蹤算法研究.pdf

1、昆蟲雷達(dá)的出現(xiàn)具有劃時代的意義，對昆蟲雷達(dá)數(shù)據(jù)的處理可以加快對昆蟲、鳥等小目標(biāo)的研究進(jìn)程，對全民熱點問題，如農(nóng)作物病蟲災(zāi)害、航空鳥擊等具有積極作用。繼續(xù)推廣研究，則對目前學(xué)術(shù)界小目標(biāo)的檢測追蹤難的問題，也有一定的益處。
　　本文主要是在VC++6.0環(huán)境下對昆蟲雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時接收與終端實時顯示，并對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存盤。接著對存盤的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，主要有去卷積提高方位分辨率及雜波對消，并將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行PPI顯示。最后使用航跡

2、相關(guān)算法對仿真的昆蟲雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行追蹤。
　　在實時高效，減少或阻止數(shù)據(jù)包的丟失，無阻塞等的多重壓力下，本文使用了新的雷達(dá)數(shù)據(jù)接收方法-WinPcap，該法允許計算機(jī)同時接收不同網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)，為以后多部儀器同時在一部計算機(jī)處理做了鋪墊。還提出了使用DX進(jìn)行PPI圖像的繪制，并使用色彩鍵碼技術(shù)疊加了地圖。將WinPcap、DX與多線程技術(shù)相結(jié)合共同實現(xiàn)了昆蟲雷達(dá)終端實時顯示，且時效性、正確性有很大改善。
　　為了解決由于水平波束寬

3、度及卷積影響而造成的雷達(dá)方位分辨率低的問題，本文提出了一種新的去卷積方法，將目標(biāo)方位分布序列、天線圖序列、雷達(dá)接收數(shù)據(jù)序列看作是一維的矩陣，將天線圖矩陣擴(kuò)展成具有一定規(guī)則的方陣，則可以證明目標(biāo)方位分布等于雷達(dá)接收的數(shù)據(jù)與天線圖方陣的逆陣相乘。經(jīng)過理論及數(shù)據(jù)的驗證，說明了此方法是正確的且是有效的，相對傳統(tǒng)的FFT及IFFT，具有運(yùn)算簡單，不易出錯的特點;除此之外，本文還提出了一種新的雜波對消方法，對雷達(dá)每條徑向數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次低通濾波，將兩次

4、濾波后的結(jié)果相減并輸出，以去除那些空間頻率變化快及變化太慢的雜波，保留變化程度適中的目標(biāo)。程序?qū)崿F(xiàn)借助指數(shù)滑動平均算法，通過調(diào)節(jié)算法系數(shù)，可以達(dá)到預(yù)期目的，實驗證明，該方法是有效的。
　　最后利用航跡相關(guān)算法對仿真的雷達(dá)三維目標(biāo)進(jìn)行了追蹤。航跡相關(guān)主要包括波門選擇，航跡起始，航跡數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，航跡濾波等部分，文章對各個部分進(jìn)行介紹并對使用的算法進(jìn)行仿真分析。從最終的軌跡追蹤效果圖來看，航跡相關(guān)算法很好地追蹤了點跡，可以用于有規(guī)則運(yùn)動的