分布式MIMO雷達目標定位與跟蹤方法研究.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO)雷達是一種新興的雷達體制,與傳統(tǒng)的雷達相比具有自適應(yīng)處理能力強、空間分辨率高及檢測跟蹤性能好等優(yōu)點,已成為當(dāng)前雷達領(lǐng)域的研究熱點。分布式MIMO雷達不僅具有集中式MIMO雷達的發(fā)射分集特性,還具有空間分集的特性,能夠克服雷達目標散射截面在空間上的起伏,從而提高目標的檢測性能和參數(shù)估計能力,其定位與跟蹤技術(shù)已成為研究的熱點。
　　本論文針對MIMO雷達系統(tǒng),開展了分布式MIMO雷達定位方法、單目標跟蹤和多目標

2、跟蹤等關(guān)鍵技術(shù)的研究。
　　首先,對MIMO雷達回波信號進行建模,在此基礎(chǔ)上,利用最大似然定位法確定目標參數(shù),分析了其數(shù)值解的形式及概率分布,并通過仿真實驗驗證了其定位性能。同時,討論了信噪比、雷達配置等對定位精度的影響。
　　其次,針對MIMO雷達單目標跟蹤問題,在目標最大似然定位的基礎(chǔ)上,引入貝葉斯估計理論,研究了基于卡爾曼濾波和粒子濾波的MIMO雷達單目標跟蹤的方法。針對粒子濾波過程中的粒子退化問題,引入高斯粒子思想,

3、將濾波后的粒子利用均值和協(xié)方差的估計值進行高斯擬合,實現(xiàn)粒子的重新排布,從而進一步提高了單目標跟蹤的精度。
　　最后,將隨機集多目標跟蹤理論引入到MIMO雷達多目標跟蹤系統(tǒng),研究了集中式融合策略下的粒子 PHD濾波實現(xiàn)及分布式融合策略下的高斯混合 PHD實現(xiàn)。針對復(fù)雜環(huán)境引起的量測信息不確定及分布式MIMO雷達由于觀測角度不同引起的量測信息不完整問題,提出了一種分布式高斯混合PHD融合方法,較好地解決了傳統(tǒng)迭代更新多傳感器PHD近