一种实用的红外弱小目标检测跟踪处理机研究

以小波变换作为对红外弱小目标进行检测识别的核心算法，并根据该算法搭建了基于FPGA和DSP的红外信号处理器的硬件平台。该平台在FPGA上实时完成了离散小波变换算法，可用于检测弱小目标，并通过DSP实现了稳定地跟踪。结果表明，该设计的方案对红外弱小目标的检测识别和跟踪具有实际意义。     

动态背景下运动目标的检测与跟踪

研究运动背景下动态目标的检测与跟踪问题,介绍了一种基于图像相位相关配准算法,采用具有高速运算能力的DSP系统实现方案。实验结果表明,该系统能够有效地检测到运动目标,且具有较强地抗干扰能力。     

基于DSP的运动目标自动跟踪系统的设计与实现

为了使视觉监控系统具有自主能力，设计了一种基于嵌入式高速DSP处理器Blackfin533的运动目标自动跟踪系统。文中分别介绍了系统的硬件和软件设计。该系统运用差分图像法，通过阈值图像分割来检测运动目标，并采用形心跟踪算法来自动跟踪目标。实验结果表明该系统取得了较好的跟踪效果。     

基于DSP的运动目标自动跟踪系统的设计与实现

为了使视觉监控系统具有自主能力,设计了一种基于嵌入式高速DSP处理器Blackfin533的运动目标自动跟踪系统。文中分别介绍了系统的硬件和软件设计。该系统运用差分图像法,通过阈值图像分割来检测运动目标,并采用形心跟踪算法来自动跟踪目标。实验结果表明该系统取得了较好的跟踪效果。     

基于多核DSP平台的交通视频运动目标检测跟踪实现

为解决实际交通智能监控系统中视频传感器平台因移动或外部因素的影响发生晃动,导致视频运动目标检测跟踪性能下降的问题,文章提出了基于改进SIFT算法的精确配准动目标检测跟踪方法。该算法采用经典SIFT特征对图像配准,以此为基础实现高效、高精度的图像帧间差分运动目标检测,并采用自适应阈值分割算法完成对差分图像的分割,且通过区域合并策略解决分割产生的断裂及空洞问题,同时采用目标局部邻域特征和置信度判定准则,实现对运动目标的检测和持续稳定的跟踪。最后,基于多核DSP处理平台,通过实验验证了该算法应用于智能交通视频动目标检测跟踪的有效性。     

基于TMS320VC5402的雷达目标检测器的设计

介绍了一种用于空情网系统的雷达目标检测器，他是以DSP芯片TMS320VC5402为核心处理器，利用其多通道缓冲同步串行口(McBSP)和AD7495芯片接口来实现数据采集，并具有异步串口通信功能。重点介绍了该系统的基本组成、工作原理以及CFAR检测算法程序。该检测器满足警戒雷达的远程警戒、多目标、实时检测的要求，具有体积小、成本低，工作稳定等优点。     

基于DSP+FPGA的实时视频信号处理系统设计

实时视频信号处理的实时性和跟踪算法的复杂性是一对矛盾,为此采用DSP+FPGA的架构设计,同时满足实时性和复杂性的要求,提高了系统的整体性能。DSP作为主处理器,利用其高速的运算能力,快速有效地处理复杂的跟踪算法;FPGA作为协处理器,完成视频图像的接收、存储、预处理,使设计具有更大的灵活性。系统采用了形心跟踪和相关跟踪两种算法。实验证明,该系统可以稳定地实时跟踪运动目标。     

一种无格点动态规划检测前跟踪算法研究

目标的多样化和环境的复杂化,对现代雷达的探测能力与航迹处理提出了更高的要求。随着雷达技术的迅速发展, 弱目标的检测与跟踪也受到了更为广泛的关注。检测前跟踪技术可以减少虚假航迹,提高微弱目标的检测和跟踪性能。为改善传统的基于动态规划的检测前跟踪算法计算复杂的缺点,提出了一种无格点DP-TBD改进算法,分析了适用模型, 给出了运动及量测模型。仿真实验表明,该算法具有较好的检测跟踪性能。     

实时红外成像跟踪处理器的研究

研究了一种基于DSP FPGA结构的跟踪系统,实现了对红外成像目标的实时跟踪。硬件上以DSP为主控制器件,大规模现场可编程逻辑器件(FPGA)为辅助控制器件;软件算法以经典相关匹配算法为基础,建立了相关置信度评估,模板更新,目标丢失判断以及目标再捕获等准则,有效地提高了跟踪的稳定性和抗干扰能力。试验表明,该系统能够较好的实现复杂背景下目标的稳定跟踪。     

一种基于粒子滤波的双极化雷达检测前跟踪算法

针对雷达在低信噪比（signal to noise ratio,SNR）条件下对运动目标的检测和跟踪难题,提出了一种基于粒子滤波（particle filter,PF）的双极化雷达运动目标检测前跟踪（track before detect,TBD）算法,又称联合粒子滤波检测前跟踪（joint particle filter-track before detect,JPF-TBD）方法.该算法借鉴传统的TBD算法处理框架,以经典PF算法为基础,使用双通道幅度相位似然比函数计算粒子权值,并实现了完整的PF过程.与同类研究相比,所提算法能够充分利用双极化雷达各通道幅度和相位信息,进一步扩展了PF算法的应用范围.仿真实验表明:在SNR>10 dB,虚警概率为10-6的情况下所提算法对目标的检测概率大于0.8.     

基于GM-PHD的目标空间分布感知算法

对边扫描边跟踪的认知雷达,目标的空间分布特性是实现对雷达信号控制的重要依据之一。本文介绍了一种基于高斯混合概率假设密度（GM-PHD）滤波算法的目标空间分布感知方法,利用该算法,可同时实现多目标高虚警环境下的目标数目和目标空间位置以及运动状态的估计。该算法实际是一种对标准GM-PHD滤波器的改进算法,能在新生目标强度未知的情况下完成对新生目标的检测跟踪。实验表明该算法不仅能在未知新生目标强度的情况下检测并跟踪新生目标,且在新生目标速度较大的情况下,该算法对新生目标的检测性能优于标准GM-PHD滤波器。     

一种改善导航雷达恒虚警检测效果的算法

传统的恒虚警检测器在进行目标检测时,容易受到其他目标和强海杂波的干扰,造成自遮蔽效应,使得大目标和大块地物（陆地、岛屿）回波出现“挖空”现象.通过自适应调整参考单元与保护单元的设置以适应不同的检测环境,在理论上可以有效克服“挖空”现象,但是这种自适应技术在实际雷达中很难应用.针对这种“挖空”现象,以某型导航雷达为例,利用陆地（或岛屿）杂波和大目标在幅度上与海杂波回波的差异对一定范围内的数据进行修复,最后基于导航雷达的实测数据对文中算法进行验证,结果表明,该算法明显改善了导航雷达的回波显示质量,有利于目标的凝聚与跟踪,且运算量适中,便于工程实现.     

低空监视雷达“走-停-走”目标跟踪技术

以旋翼无人机为代表的低空小目标常采用低速“走-停”策略或利用障碍物遮挡,躲避雷达追踪,对重要信息装备和战略要地进行点穴式打击或干扰。这类目标可多次消失-重返于雷达视域,称之“走-停-走”目标。若采用传统目标跟踪模型和算法处理这类目标,易导致目标身份不连续、航迹碎片化。该文在随机集理论框架下,基于标签多伯努利(LMB)滤波器,研究低空监视雷达“走-停-走”目标连续跟踪问题。为描述“走-停-走”目标多次往返于雷达视域的演化特性,首次引入第3类出生目标模型,即重生(RB)过程模型。首先,利用目标重返雷达视域前-后目标状态的空间位置和动力学参数关系,提出一种基于空域相关(SC)的RB过程;然后,基于SC-RB过程,在贝叶斯滤波框架下,设计了SC-RB-LMB滤波器算法,可实现多“走-停-走”目标连续稳健跟踪,维持航迹标签的连续性;最后,在典型低空监视场景下,通过仿真和实测数据验证了提出模型和算法的有效性和性能优势。      

基于红外和雷达数据融合的机动目标跟踪方法

文章基于并行多传感器联合概率数据关联算法,提出了一种杂波环境下的多传感器多机动目标跟踪算法,首先使用融合算法将红外和雷达的量测进行异步和同步融合,然后应用融合后的量测,采用IMM算法实现对机动目标的跟踪.在仿真实验中分别跟踪单个和多个目标,结果表明该算法可以解决两种传感器的量测不同步问题,同时可以消除漏检现象对目标跟踪的影响,并能保证一定的跟踪精度.     

目标散射特性对激光雷达回波特性的影响分析

研究目标散射特性对其激光雷达回波特性的影响是进行目标激光雷达主动成像、跟踪以及目标识别的基础。首先推导了考虑探测激光时空分布的目标激光雷达回波公式,通过3DS MAX软件建立了三种典型目标的三维模型,采用单站激光雷达BRDF模型仿真得到了理想漫反射、近似镜面反射以及粗糙表面三种情况下不同目标多角度回波峰值序列,基于此分析了目标散射特性对其激光雷达回波特性的影响,可为目标激光雷达主动探测及成像提供理论参考。     

一种新型超宽带穿墙雷达运动目标跟踪成像算法

近场区域的非接触式穿墙目标跟踪成像探测是超宽带脉冲雷达在火灾救援、安全保卫、城市巷战以及生命威胁等方面的一个重要应用。基于超宽带脉冲雷达的边界散射变换和直接散射波形提取的边界估计算法(SEABED)由于其不适用于穿墙条件下运动目标的成像与跟踪的情况,该文结合SEABED算法的成像原理,提出回波时延差关系曲线概念从而利用三角定位原理和坐标转换实现运动目标的成像与跟踪。文中提出的算法假设在近场条件下,针对运动目标场景建立系统模型,通过成像结果和速度值的同时估计,对墙体背后的运动目标的边界和轨迹进行有效估计。仿真结果表明,该算法能够弥补墙体对目标回波的影响,精确度高,达到穿墙目标跟踪成像探测的目的。     

Range-spread target detecting for cognitive radar based on track-before-detect

The problem of cognitive radar detecting for range-spread target with unknown target impulse response (TIR) is studied. A detecting algorithm which updates the estimate of TIR and transmitted waveform iteratively is proposed based on track-before-detect method. In the algorithm, the Kalman filter is used to track the range-spread target for estimating the TIR, and the signal-to-noise rate criterion is used to design the transmitted waveform. The simulation results show that if the proposed algorithm is used to detect moving target, the performance of tracking and detecting will be improved when the number of loops increases. And the estimated detecting probability will approach the true detecting probability when the tracking accuracy increases, which would improve the reliability of decision.     

一种快速的多目标跟踪非线性滤波算法

多机动目标跟踪问题是目前目标跟踪领域的一个重要研究方向,而数据关联与跟踪维持是多目标跟踪的核心部分。利用支持向量机在分类识别方面的优势,研究了基于支持向量机的数据关联方法。在此基础上,采用交互式多模型算法和无味卡尔曼滤波相结合的方法研究了多机动目标的跟踪问题。在该方法中,目标的运动状态和方位误差由选定的采样点来近似,在每个更新过程中,采样点随着状态方程传播并随非线性测量方程变换,得到目标的运动状态和方位误差的均值,避免了对非线性方程的线性化,至少给出最佳估计的二阶近似。与传统的扩展卡尔曼(EKF)方法进行了仿真比较,仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于DSP实现舰船目标检测与跟踪

DSP作为数字信号处理平台,随性能的不断提高其应用越来越广泛。TI公司的C64XX系列,主频达到1.1 GHz,处理速度达到9 000 MIPS。基于单片C6416的DSP处理系统可以实现导航雷达中目标杂波的恒虚警处理、目标量化检测与跟踪,充分结合DSP的特点,采用DSP/BIOS实时内核,根据功能的不同采用硬件中断、软件中断和任务的方式实现功能的分配和调度,可以在24 n mile的覆盖范围内,每周4 096个方位。A/D采集点距离分辨率3 m的条件下,检测和跟踪200个目标,跟踪算法选用α-β滤波算法。     

一种高效雷达信号模拟器

为了给某些雷达信号处理算法的研究提供一种有效验证手段,设计此款雷达信号模拟器。系统基于DSP＋FPGA＋DDS架构：以DSP为核心,将AD9957作为基本目标信号产生器,在DSP的控制下FPGA产生基带数据提供给上变频芯片AD9957,完成中频模拟信号的产生。该模拟器创新地利用基于乘法器的迭代算法模拟多种类型雷达回波信号,特别适合产生大时宽信号。这种架构在产生多目标,和差信号方面比传统方法更节省硬件资源。结果表明,该系统集成度高,可扩展性强,数据产生方法高效。