异步被动传感器航迹起始算法

航迹起始是多目标航迹处理中的重要问题.针对异步被动传感器系统航迹起始困难的问题,提出了一种基于蚁群导航思想的异步被动传感器航迹起始算法.该算法首先利用各传感器在多个扫描周期的测量建立候选目标集,采用极大似然法确定每一个候选目标的初始状态估计,然后再利用蚁群导航算法实现真实航迹的检测,最后由极大似然法估计出每一批目标的初...     

修正逻辑法在多传感器信息多目标航迹起始中的应用

研究了密集杂波环境下多目标航迹起始问题,分析并采用了面向目标的顺序处理技术,重点研究修正逻辑法在多平台多传感器系统中的应用,讨论该航迹起始算法的性能。该算法能够较有效地完成多个目标的起始。通过计算机仿真,分析了在不同参数下修正逻辑法对航迹起始的正确率。     

快速随机Hough变换航迹起始算法

针对基于Hough变换航迹起始算法存在的虚警率过高现象,提出了一种快速随机Hough变换(FRHT)航迹起始算法。该算法充分考虑了目标的运动信息,使用了序列采样策略,并利用采样终止规则限制采样次数,从而保证了该算法具有较高的航迹起始成功率,并且大大缩短了航迹起始时间。仿真结果表明了算法的有效性。     

一种集中式多传感器航迹起始方法研究

针对多传感器航迹起始的复杂性以及传感器的精度对航迹起始的影响，提出了一种基于聚类分析与滑窗法的集中式多传感器航迹起始方法。首先对传送到融合中心的数据进行聚类，使航迹起始问题相对简化；在起始算法中对目标的速度加入一个修正值，减小传感器精度对起始性能的影响。仿真结果表明了该算法的有效性。     

异类传感器合成量测的模糊航迹起始方法

雷达/红外联合探测是复合精确制导技术的一个重要发展方向。针对二维雷达、红外传感器存在系统误差以及测量空间不同的情况,提出一种基于量测合成的异类传感器模糊航迹起始方法。该方法首先计算相同周期内异类传感器方位角的拓扑序列,综合利用拓扑序列法和加权平均法对维数不同的量测进行分类与合成,然后累积多个周期的合成量测建立候选目标量测集,最后通过模糊Hough变换(FHT)方法检测目标航迹、实现航迹起始。在航迹检测中,充分利用量测序列的时间信息和目标的运动信息,同时考虑了量测数据的不确定性和航迹确认准则对航迹起始的影响。实验结果表明,提出方法能够有效地实现异类传感器航迹起始,与传统的Hough变换(HT)方法相比,能够降低算法的计算量和提高直线航迹检测的准确率。      

被动传感器网基于模糊综合贴近度的航迹起始

提出了适用于被动传感器网数据关联的模糊数学模型,定义了模糊综合贴近度,基于模糊综合贴近度提出了模糊航迹起始算法.研究了最速下降法中搜索起始点选取、候选目标初始状态估计、目标检测、多义性处理等问题.模糊航迹起始算法的优点是不必已知杂波特性及目标探测概率.仿真实验结果表明,该算法能有效实现航迹起始.     

基于最大置信度的多目标检测算法

针对混合运动模式下目标数量及目标运动速度范围等多项先验信息缺乏状况下的复杂航迹起始问题,提出一种基于最大置信度的多目标检测算法。该算法借鉴动态规划技术中的能量积累思想,并充分利用了传感器信号强度信息。在粗起始阶段利用扩展搜索算法生成候选航迹,并利用模型粗匹配的方法将候选航迹大致分为直线运动及曲线运动两种类型。在航迹确认阶段,采用基于信号强度信息的概率多假设跟踪算法,通过计算最优状态估计值获得量测点属于某一目标的最大置信度,并依据最大置信度确认目标量测。仿真实验结果表明,该方法实时性强,不仅能对多目标航迹准确起始,也可以有效避免概率多假设跟踪算法由于初值质量差而导致的错误跟踪现象。      

一种临近空间高超声速目标航迹起始算法

提出一种三维空间中基于多普勒的改进修正霍夫变换快速航迹起始算法。利用传统航迹起始算法起始高超声速目标将导致目标容易丢失和虚假航迹增多,这不利于对高超声速目标的跟踪。文中提出的方法在三维空间中首先利用条件约束和多普勒信息辅助剔除部分虚假点,再利用修正霍夫变换法进行航迹起始。该算法不仅能有效起始航迹,而且极大地抑制虚假航迹。通过蒙特卡洛仿真实验表明,该算法能快速高效地起始航迹,是一种可行的临近空间高超声速目标的航迹起始算法。     

基于通用航迹起始模型的一步延迟新算法

针对杂波环境下的快速目标航迹起始问题,提出一种新的航迹起始算法,该算法结合了一种新的航迹起始模型和一步延迟航迹起始算法的优点。其主要思想是在普通航迹起始模型的基础上,增加了一级中间航迹,并采用一步延迟航迹起始算法,利用相邻两个采样周期的量测,计算累积新息,剔除虚假航迹、分裂航迹。仿真结果表明:该算法比一般的逻辑算法设计灵活性更强,虚假航迹起始概率也明显下降。     

基于MSC-UHT的被动多传感器多目标航迹起始技术

针对传统基于Hough变换的航迹起始方法存在的计算量大及门限和参数选取困难,进而导致算法性能不稳定的问题,提出了一种非量化Hough变换的被动多传感器航迹起始算法,将数据空间中的备选小航迹转换成参数空间中的一个点,巧妙地避开了Hough变换量化一累积～峰值提取的变换流程,进而采用MeanShift聚类方法实现在参数空间中对目标个数的判断和测量的关联。仿真实验表明了该算法的有效性和优越性,具有较高的实际应用价值。     

基于子空间投影的复杂水下环境运动小目标检测前跟踪方法

针对复杂水下环境运动小目标检测中存在的目标信号强度弱、信杂比低等问题,该文提出基于子空间投影的检测前跟踪(TBD)算法:对原始图像数据截取序列片段,将3维时空片段中的短时运动航迹投影到2维子空间平面;利用2维投影图中平面航迹的形态特征进行初步筛选,提取目标的有效运动区域;将2维平面中的目标短时航迹在局部区域重建3维时序,在3维航迹回溯过程中利用目标运动特征再次筛选目标短时航迹。通过上述分级检测机制,可实现快速高精度的目标短时航迹检测。结合前景检测以及基于层次凝聚聚类(HAC)的长时航迹检测算法,构建了针对运动小目标的完整检测前跟踪方法。最后使用实测声呐图像数据验证了算法的检测精度和检测速度。     

FIR数字滤波器的递推最小二乘设计算法

本文考虑对称系数及反对称系数的ＦＩＲ数字滤波器的设计问题,设计准则选为最小加权平方误差准则,并将这个设计问题看成一个线性系统的辨识问题,辨识系统参数所需的输入数据由一随机抽样法产生,辨识算法采用递推最小二乘法．按随机抽样法产生的数据具有很强的激励,保证了被辨识参数的收敛性,同时又自然地实现了最小加权平方误差准则．两个设计范例说明了本文提出的设计方法的有效性．     

探测器阵列靶的激光光斑图像复原方法研究

为了准确地测量激光远场光斑参数,使得阵列探测法的研究逐渐成为热点。而阵列式靶板仪靶面探测器受空间物理限制和研发成本等因素影响均不能均匀紧密的排布,这将造成采样光斑失真。利用已知采样点参数对光斑图像实现高精度复原是利用阵列探测法测量光斑参数必须要解决的问题。因此,提出采用改进型的双三次插值算法对光斑图像进行复原。仿真分析并对比改进型双三次插值算法和其他插值算法,结果表明:运用改进型插值算法计算得到光斑总能量误差为1.7 %,光斑质心坐标偏移量在x轴方向和y轴方向较最邻近插值算法和双线性插值算法相比均能降低7.8 %和3.3 %,处理时间较双三次插值算法至少缩短35 %。该研究为提高阵列探测法测量远场光斑参数精度积累了一定的理论基础和实验数据。     

采用单水听器的匀速圆弧运动直升机三维参数估计算法

针对空中匀速圆弧运动目标激发的水下声信号,该文采用单水听器解决该动目标3维运动参数的估计问题。首先以直升机离散线谱为声源特征,在空气-水介质中建立声源线谱特征在匀速圆弧运动下3维多普勒传播模型。然后根据多普勒频移曲线、声源运动模型以及声线传播几何关系,选取3个时间观测点计算目标多普勒频移,推导了单水听器估计空中匀速圆弧运动声源的3维参数估计算法。最后,通过仿真单水听器所接收的水声信号,验证了该算法估计匀速圆弧运动声源飞行参数的有效性和精度。     

基于多维指派算法的被动多目标跟踪方案

该文针对无源测向交叉定位系统提出了基于多维指派算法的被动多目标跟踪方案。该方案是将三维空间的基准线最小代价算法与动态2D指派算法相结合。该方案的特点是:三维空间的基准线最小代价算法是一种快速数据关联算法,它能够快速削减候选关联集合并简化关联代价的计算,完成航迹起始任务;动态2D指派算法则能够简单而准确地实现观测与航迹的关联。仿真结果证明该方案可以有效地完成无源测向交叉定位系统中的多目标跟踪任务。     

自适应频率和二维波达方向角跟踪估计算法

运用特征子空间分析方法的关键问题在于信号或噪声子空间的估计,在实际中有些信号的统计特性通常是随时间变化的,这时需要随时根据新的阵列接收数据对信号或噪声子空间进行更新,以得到参数的实时估计值,在该文中建立了多维信号参量联合估计的3D Unitary ESPRIT算法,然后提出了基于球面平均 ULV分解的子空间跟踪算法,将子空间跟踪算法与多维信号多量联合估计算法相结合,得到多维时变信号参数的跟踪估计算法,仿真计算结果验证了该算法的有效性。     

基于DP-TBD 的不同分辨率传感器集中式异步融合算法

主要运用检测前跟踪动态规划(DP-TBD)算法解决不同分辨率的多传感器多目标融合问题,提出了一种基于DP-TBD的不同分辨率的传感器集中式异步融合算法。该算法分为两步:第一步将不同分辨率的传感器取得的回波数据统一对齐到相同单元格尺寸的量测空间;第二步将具有不同采样间隔的传感器得到的量测数据按照时间顺序传送至融合中心进行集中式融合。接着,用动态规划检测前跟踪算法来处理所得到的数据,并且进行航迹恢复。同时,为了提高异步融合的有效性,文中还提出了一种基于变转移状态数的算法。仿真结果说明基于DP-TBD的集中式异步融合算法的有效性,并且和单个传感器的性能比较,该算法大大改善了目标跟踪的性能。     

异构无线传感器网络覆盖优化算法

针对异构传感网络节点在初始随机部署时产生覆盖盲区的问题,受简单随机抽样理论和最优化算法的启发,该文提出一种适用于感知半径异构的无线传感网覆盖优化算法。该算法以提高网络覆盖率和节点移动距离最小为优化目标,根据采样直线与平面感知圆的交点坐标之间的关系,建立了二次优化的数学模型。当平面中的多条采样直线段达到最优覆盖时,该文算法可以使平面的覆盖得到优化。实验证明,该算法能够有效提高异构网的覆盖率。     

水平机扫雷达的副瓣干扰对消算法研究

采用采样矩阵逆算法(SMI)对消副瓣干扰,一般抽取部分样本对消整段数据的干扰。当雷达阵面处于旋转扫描状态时,由于角度的变化,该对消性能下降很快。该文提出了采用递归最小二乘算法(RLS)对剩余数据进行跟踪收敛的方法,SMI RLS算法收敛速度快,且逐点样本迭代,能够跟踪干扰相对于阵面角度的变化,从而保证了对消比。同时给出了降低RLS算法计算量的方法。仿真表明,间歇算法在牺牲部分对消性能的前提下,可有效降低计算量。     

Multiple target tracking using maximum likelihood principle

Proposes a method (tracking algorithm (TAL)) based on the maximum likelihood (ML) principle for multiple target tracking in near-field using outputs from a large uniform linear array of passive sensors. The targets are assumed to be narrowband signals and modeled as sample functions of a Gaussian stochastic process. The phase delays of these signals are expressed as functions of both range and bearing angle (“track parameters”) of respective targets. A new simplified likelihood function for ML estimation of these parameters is derived from a second-order approximation on the inverse of the data covariance matrix. Maximization of this likelihood function does not involve inversion of the M×M data covariance matrix, where M denotes number of sensors in the array. Instead, inversion of only a D×D matrix is required, where D denotes number of targets. In practice, D≪M and, hence, TAL is computationally efficient. Tracking is achieved by estimating track parameters at regular time intervals wherein targets move to new positions in the neighborhood of their previous positions. TAL preserves ordering of track parameter estimates of the D targets over different time intervals. Performance results of TAL are presented, and it is also compared with methods by Sword and by Swindlehurst and Kailath (1988). Almost exact asymptotic expressions for the Cramer-Rao bound (CRB) on the variance of angle and range estimates are derived, and their utility is discussed