外輻射源雷達(dá)目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、外輻射源雷達(dá)是現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展。由于自身無(wú)需發(fā)射信號(hào)，外輻射源雷達(dá)具有諸多優(yōu)勢(shì)，引起國(guó)內(nèi)外雷達(dá)領(lǐng)域越來(lái)越多的重視。在外輻射源雷達(dá)技術(shù)中，一般以時(shí)延、多普勒頻移和方向角等觀測(cè)參數(shù)為可能的探測(cè)依據(jù)來(lái)對(duì)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行定位和跟蹤。研究外輻射源雷達(dá)目標(biāo)跟蹤技術(shù)是雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域的前沿課題之一。本文主要開(kāi)展了外輻射源雷達(dá)目標(biāo)跟蹤的各相關(guān)技術(shù)研究，歸結(jié)起來(lái)主要包括以下幾個(gè)方面：
　　針對(duì)目標(biāo)跟蹤的前提——目標(biāo)觀測(cè)展開(kāi)研究。重點(diǎn)針對(duì)外輻射源信號(hào)

2、載頻精確估計(jì)在目標(biāo)觀測(cè)和參數(shù)提取中的重要性，提出一種改進(jìn)的基于迭代自相關(guān)的快速單頻估計(jì)算法，仿真實(shí)驗(yàn)表明其性能可以逼近Cramér-Rao下界，且在低信噪比下仍具有較好的性能。可有效地適應(yīng)低信噪比環(huán)境下的載頻實(shí)時(shí)估計(jì)與跟蹤。
　　較為全面地總結(jié)了外輻射源雷達(dá)領(lǐng)域中基于貝葉斯框架的目標(biāo)跟蹤方法，分析了它們的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。
　　針對(duì)外輻射源雷達(dá)目標(biāo)跟蹤應(yīng)用中的非線性非高斯問(wèn)題，重點(diǎn)研究了基于粒子濾波的目標(biāo)跟蹤技術(shù)。具體針對(duì)粒子

3、濾波中的典型問(wèn)題提出改進(jìn)方法：針對(duì)粒子退化問(wèn)題，提出一種在粒子濾波重采樣環(huán)節(jié)引入觀測(cè)信息的算法框架。在該算法框架下，可采用如局部線性化之類的方法來(lái)提高粒子采樣的有效性。相比在重要性采樣環(huán)節(jié)引入觀測(cè)信息的現(xiàn)有算法，可有效降低運(yùn)算量并提高估計(jì)精度；針對(duì)粒子貧化問(wèn)題，提出一種基于非隨機(jī)采樣的重采樣方法，通過(guò)增加粒子多樣性，保證了粒子濾波的穩(wěn)定性能，相對(duì)現(xiàn)有同類方法，表現(xiàn)出明顯的性能和速度優(yōu)勢(shì)。
　　針對(duì)多目標(biāo)跟蹤問(wèn)題，深入研究了基于隨機(jī)

4、集理論的多目標(biāo)跟蹤方法，并重點(diǎn)研究了基于概率假設(shè)密度(PHD)粒子濾波的多目標(biāo)跟蹤技術(shù)。具體針對(duì)多目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)這一關(guān)鍵技術(shù)，提出一種綜合利用粒子的位置信息和權(quán)值信息的多目標(biāo)狀態(tài)提取方法。該方法在目標(biāo)多，雜波大的復(fù)雜環(huán)境下更表現(xiàn)出其增強(qiáng)的性能。
　　針對(duì)粒子濾波運(yùn)算量大與跟蹤應(yīng)用的實(shí)時(shí)性需求的矛盾，研究并成功實(shí)現(xiàn)了兩類粒子濾波的實(shí)時(shí)處理技術(shù)：FPGA實(shí)現(xiàn)和GPU實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性表明，這些技術(shù)為粒子濾波方法在外輻射源雷達(dá)中的實(shí)用