基于候选区域检测的核相关目标跟踪算法

近年来,核相关滤波算法在目标跟踪领域应用广泛,表现出了非常优异的性能,但是核相关滤波类算法本质上属于模板匹配算法,并且缺乏跟踪失败恢复机制,在快速运动和快速形变情况下跟踪效果较差.针对以上问题,本文提出一种结合了核相关滤波跟踪算法和目标候选区域检测的跟踪算法,来改善核相关滤波跟踪算法的性能.算法主要设计了一种跟踪失败恢复机制,通过比较目标响应强度与经验阈值的大小,判断跟踪目标是否跟丢,当目标跟踪失败时,采用候选区域检测算法,在目标周围区域提取不同的检测图像块,确定目标在当前帧的最佳位置;然后,使用核相关滤波算法得到目标的精确位置,继续跟踪.此外,算法在跟踪模块中加入了颜色特征与梯度特征的自适应融合,进一步增强了算法的整体跟踪性能.实验结果证明,所提出算法在精确度和成功率上都表现出高效的性能,并且在快速运动和快速形变情况下跟踪性能要优于其余算法.     

一种MIMO时变信道下的低反馈量有限反馈预编码方法

本文提出了一种新颖的适用于MIMO时变信道环境的有限反馈预编码方法.该方法利用子空间跟踪算法自适应跟踪时变信道的发射预编码矩阵,同时结合Jacobi迭代算法有效降低了有限反馈预编码的反馈量.通过计算机仿真,该方法在ARI时变信道模型,以及更实际的Jake's时变信道模型下的跟踪性能得到很好的验证.在更低的反馈量下,该方法可以获得比传统的存在反馈延时的Grassmannian预编码方法更好的系统容量性能,而且该方法在相同的反馈量下,无论是收敛性能还是误码率性能都明显优于将Jacobi迭代算法直接应用于时变信道跟踪的预编码方法.     

两种TBD算法在HPRF-PD雷达应用中的比较

在低信噪比环境中检测和跟踪运动目标是目标跟踪的重要内容,TBD是弱小目标检测与跟踪的有效方法,不同的TBD方法在检测跟踪性能及运算量上有不同的特点.针对HPRF-PD雷达的应用,建立了目标的动态模型和观测模型,给出了动态规划和粒子滤波TBD算法的原理及实现流程,并对各步骤的实现进行了详细说明,通过仿真实验比较了两种算法的检测、跟踪性能和运算量.仿真结果表明,动态规划TBD运算量较小,更易于实现,而粒子滤波TBD具有更好的跟踪性能,且在低信噪比下有较高的检测能力.     

一种实现机动目标跟踪的STF动态模型PDA算法

本文提出了一种基于强跟踪滤波器(STF)的模型结构动态调整的概率数据关联算法(STF-PDA).该算法提高了概率数据关联(PDA)算法的性能.在跟踪目标,尤其是在跟踪机动目标的性能上,理论分析表明该算法比基于KF或EKF的PDA方法优越.且与基于KF和EKF的PDA算法进行了实验结果比较,结果表明,本文提出的算法更为有效.     

结合SAMF和视觉显著性的目标跟踪算法

为提高SAMF算法在复杂场景下的跟踪性能,提出了一种结合SAMF和视觉显著性的目标跟踪算法.在SAMF相关滤波跟踪框架的基础上,通过设计置信度判别策略评价SAMF跟踪结果的可靠性,当认定跟踪结果为低置信度时启用显著性检测算法对其进行修正,从而实现目标的重定位以解决遮挡等因素导致的跟踪漂移问题.实验表明,所提出的改进算法极大地提升了SAMF算法的总体性能和应对多种不同干扰因素时的跟踪鲁棒性,同时保持了良好的跟踪实时性.     

一种Camshift优化的粒子滤波跟踪算法

针对传统粒子滤波目标跟踪算法中用先验转移概率作分布函数时计算量大、粒子退化严重且未考虑最新观察信息等缺点,提出了一种Camshift优化的粒子滤波跟踪算法.算法首先在粒子滤波框架下,利用Camshift算法使粒子向目标状态的最大后验核密度估计方向移动.然后针对目标所处环境的不同,提出了适时调整参与Camshift算法优化的粒子数的方法,既考虑了跟踪算法的效率又考虑了粒子的多样性.跟踪结果表明,该算法的跟踪性能明显优于传统的粒子滤波算法,具有很好的实时性和鲁棒性.     

基于IMM-SCKF-STF的机动目标跟踪算法

在处理非线性机动目标跟踪问题时,传统的非线性滤波估计算法跟踪误差大且容易引起滤波发散.针对上述问题,研究将强跟踪平方根容积卡尔曼滤波(SCKF-STF)和交互多模型(IMM)算法相结合,提出一种新型的交互多模型强跟踪平方根容积卡尔曼滤波(IMM-SCKF-STF)跟踪算法.该算法在SCKF基础上引入强跟踪渐消因子,使其不仅拥有应对机动目标状态突变的强跟踪能力,同时还具备交互多模型算法的优良机动目标跟踪性能.因此,新算法在机动目标跟踪方面将获得更高的非线性滤波估计精度,且算法的稳定性和应对状态突变的跟踪鲁棒性能获得显著提高.最后,通过两个仿真例子验证了此算法的有效性与优越性.     

基于多航迹处理的第三代电视跟踪算法

为提高低空、对地跟踪性能,本文提出了基于多航迹处理的新一代电视跟踪算法,较之以前算法,它利用了更为完备的信息.本文介绍了多航迹相关算法结构,解释了算法涉及的几个主要概念,给出了主要子模块的具体计算方法;最后分析了影响算法性能的因素,简述了应用该算法实验结果.     

一种低复杂度GPS载波跟踪环路设计

 GPS接收机载波跟踪环路的鉴别器和滤波器设计决定了跟踪环路的性能,也在很大程度上决定了GPS接收机的性能.本文在分析了传统锁相环和锁频环鉴别器算法的基础上,提出了一种锁相锁频环共用四象限反正切函数单元的鉴别器算法;同时,在研究了基于双线性Z变换积分器与矩形波数字积分器的滤波算法基础上,提出了一种基于矩形波数字积分器的锁频环辅助锁相环的滤波器算法.综合这两种新算法给出一种低复杂度的GPS接收机锁相锁频环设计方法.通过理论分析与仿真实验,证实该GPS载波跟踪环路设计不但具有良好的跟踪性能,且与传统设计方案相比具有运算量小,复杂度低,占用资源少等优点,更易于工程实现.     

基于GM(1,1)尺度估计的核相关性滤波跟踪方法

针对在目标视觉跟踪过程中目标尺度变化导致跟踪精度下降的问题,提出了基于GM(1,1)尺度估计的核相关性滤波跟踪方法。在核相关性滤波跟踪算法的基础上引入GM(1,1)灰色预测模型对目标尺度进行预测,并设计尺度估计流程估计当前目标尺度,有效地解决了尺度变化明显导致跟踪性能下降的问题。最后利用OTB-100视频序列数据集测试算法的性能,测试结果表明在目标尺度明显变化时,该算法仍具有较好的跟踪性能,可实现稳定准确的目标跟踪,有效地提高了核相关性滤波跟踪算法的跟踪性能。     

基于U-S滤波的自寻的导弹导航与跟踪法

为了解决自寻的导弹出现的误跟、诱饵欺骗与杂波虚警等一系列问题,提出一种基于UKF-SOFFN滤波跟踪算法,将机动目标模型视作严格的非线性系统,利用UKF-SOFFN对非线性参数的辨识能力提高对锁定机动目标的跟踪能力。仿真实例表明,该算法能获得最准确的目标机动模型,利用量测信息实时地分辨模型的参数,有效地辨识目标群中的目标,并实施可靠的跟踪,进而对导弹进行导航控制。     

相控阵雷达系统最大跟踪能力研究

相控阵雷达系统的最大跟踪能力是相控阵系统的重要指标,也是边跟踪边搜索（TAS）工作模式的研究基础。为了从工程应用的角度深入分析该性能指标,本文在Singer模型基础上,分析雷达跟踪的重访时间与工程测角误差的关系,并且分析在最小检测信噪比（SNR）情况下的跟踪驻留时间。通过对多目标时的统计分析,给出了平均重访时间和平均驻留时间,在此基础上,给出稳态时的最大跟踪能力闭和解析式。最后对非稳态的情况进行了分析,得到相应的雷达饱和状态解析式。基于上述分析,利用VC＋＋建立仿真平台,通过仿真验证了相关结论的正确性。     

曲靖非相干散射雷达探测空间碎片初步成果

在介绍曲靖非相干散射雷达的基本情况和工作参量的基础上,给出了雷达探测空间碎片的灵敏度,报道了2014年11月18日空间碎片探测的实验结果,与理论轨道计算值比较,目标的距离值有很好的一致性,确认了7个编目碎片,证实了利用曲靖非相干散射雷达开展空间碎片探测的可行性。经过进一步的技术革新,曲靖非相干散射雷达有望观测直径为5 cm左右的空间碎片,并通过组网等技术手段进一步扩充空间碎片和其他自然天体目标的跟踪能力。     

An adaptive filtering algorithm of velocity estimation

In this paper, a novel adaptive filtering algorithm using real-time deviation of velocity estimation is presented for maneuvering target tracking. This new algorithm will be called adaptive filtering algorithm of velocity estimation. A number of simulation results indicate that the algorithm not only has good performance on tracking maneuvering target, but also greatly improves the capacity for tracking non-maneuvering target. So it is worthy to be applied widely in practice.     

融合MEMS-IMU信息的亚像素相关跟踪方法

结合图像制导武器的工程应用,提出了一种融合微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)-惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)信息的亚像素相关跟踪方法。该方法采用基于速率测定的误差补偿方法对MEMS-IMU的测量误差进行补偿,以实现MEMS-IMU信息与图像数据的异质数据融合,同时采用基于模板插值的亚像素相关跟踪算法来提高跟踪精度。结果表明,该方法不仅可以较好地解决目前单靠图像信息提升图像跟踪精度时所面临的算法实时性与复杂度之间的冲突问题,而且还可以有效提升动基座下的图像跟踪精度。     

一种新的自适应滤波算法

针对机动目标跟踪问题，在“当前”统计模型的基础上，利用速度预测估计与实时速度估计间的偏差进行自适应方差调整，提出了一种新的自适应滤波算法——速度估计自适应跟踪算法(简称AVE)。大量仿真结果表明，该算法在跟踪机动目标时，具有良好的跟踪性能，并极大地改善了AF算法跟踪非机动目标的能力。     

Feedback assisted transmission subspace tracking for MIMO systems

This paper describes a feedback assisted stochastic gradient algorithm for transmission tracking of the dominant channel subspaces for multiple-input-multiple-output (MIMO) communications systems. Subspace tracking is introduced as a means of tracking multiple transmission weights, being the MIMO generalization of beam steering in the familiar multiple-input-single-output case. The subspace solution approximates that of water filling (WF) in some cases, without the complete rate/power allocation required by WF. The gain of subspace tracking in low rank systems is demonstrated, particularly, in the case where the number of transmit antennas exceeds the number of receive antennas. Simulations of ergodic capacity show the utility of both subspace tracking in general and of the specific adaptation algorithm, and simulations of frame-error rates show the utility in a specific coding example.     

基于FPGA的信标光精细跟踪系统设计

介绍了精细跟踪系统的算法及硬件结构组成.以平均值平滑滤波法和质心法实现了对信标光斑定位,利用卡尔曼预测算法实现了具有自适应能力的递归跟踪算法.采用高帧频CMOS相机和高效的基于FPGA处理器的处理算法,实现了信标光的高精度实时跟踪及硬件系统.用外场激光无线通信实验验证了系统具有很好的实用价值.     

位移估计自适应滤波算法

基于“当前”统计模型的基础上 ,利用位移预测估计与实时位移估计间的偏差进行自适应方差调整 ,提出了一种新的自适应滤波算法———位移估计自适应跟踪算法 (AdaptiveFilteringAlgorithmofDistanceEstimation简记为ADE)。大量仿真结果表明 ,采用ADE算法既保持了对机动目标的跟踪性能 ,又显著提高了对弱机动目标及非机动目标的跟踪精度     

Robust$H_infty$Power Control for CDMA Cellular Communication Systems

Power control is an important factor for direct-sequence code division multiple access (DS-CDMA) cellular radio systems to achieve higher communication link quality and better system capacity. In order to track the desired signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) under round-trip delay, multiple access interference (MAI), channel fading, and noise, a time delay-based state-space model is developed for representing the tracking error dynamics and a state feedback controller is introduced for SINR tracking control. Then the power tracking problem can be regarded as a control problem. In this paper, a robust$H_infty$power tracking control design is proposed to achieve a robust optimal SINR tracking from the minimization of the worst-case effect point of view. This robust optimal power tracking design problem can be transformed to solving the eigenvalue problem (EVP) under some linear matrix inequality (LMI) constraints. The LMI Matlab toolbox can be used to efficiently solve the EVP via convex optimization to achieve a robust optimal SINR tracking design. Under the proposed distributed framework, the information of channel gain is not needed.