一种基于回波二维图像特征判决的雷达目标跟踪方法

针对低频段机扫航管雷达目标回波在相邻多脉冲(波位)间以及在相邻多距离单元内的扩展性,导致目标跟踪困难、出现点迹混杂和航迹错乱等问题,提出了一种基于圈间回波二维像滑动相关和模板提取/图像匹配的目标跟踪方法,解决了传统目标跟踪方法虚警率高、航迹混叠和中断问题。通过雷达实测数据的验证,该算法可以有效提升航管雷达对民航机目标检测和跟踪的性能。     

一种岸基船舶雷达多目标跟踪分析系统

岸基船舶雷达主要用于近海船舶监视和管理。海域环境下雷达回波起伏多样复杂,回波的稳定性易受环境影响,直接影响目标的检测及跟踪,强杂波等干扰严重制约了航迹跟踪分析性能。在密集杂波背景下,基于常规数据处理的航迹起始方法易存在虚假航迹多、起始速度慢及目标起始困难等问题。为了降低虚警率、提高起始效率和目标稳定跟踪的性能,设计了一种基于岸基船舶雷达多目标跟踪分析系统。该系统用于近海雷达船舶监视和管理,已经成功应用于海洋渔业局等监管执法部门,在海域杂波环境下,极大地提高目标起始和稳定跟踪效果,具有较高的应用价值。     

幅度和距离顺序辅助小目标跟踪

由于虚假点迹较多,低信噪比的小目标跟踪较难,文中提出了一种利用先验知识改善低信噪比小目标跟踪性能的方法,该方法通过将目标和噪声的特征信息,包括幅度信息和点迹与航迹位置预测值的距离信息,与传统的点迹动力学信息相结合,重新定义点迹和航迹的似然概率,同时调整修改航迹的状态更新方程。仿真结果说明与传统方法相比,结合了特征信息的方法明显提高了小目标点迹和航迹正确关联的概率,即对目标和噪声幅度分布已知的环境,特征信息的使用可以有效改善小目标的航迹检测概率等跟踪性能。     

基于联合概率加权的高分辨雷达目标点迹处理

针对高分辨雷达在跟踪扩展目标时出现多散射点的问题,提出了一种基于联合概率加权的雷达目标点迹处理方法。首先,对信号检测出的多散射点构建其残差变量,根据判别准则进行目标点迹配对处理,剔除异常散射点;然后,同时考虑散射点位置和回波幅度信息,计算联合概率的权值,目标多散射点经概率加权融合后估计得到散射中心。仿真分析表明,该方法在高分辨雷达扩展目标点迹处理中能有效抑制杂波的干扰,目标点迹精度在距离、方位和俯仰上分别提高了20.63%、47.51%和41.03%,同时具有很好的可靠性,满足工程应用的需求。     

MIMO雷达弱目标检测前跟踪算法

相比相控阵雷达,多输入多输出(MIMO)雷达发射功率密度低,在低信噪比条件下空间分集特性优势不明显,检测概率降低。针对此问题,提出了基于逐目标消除-动态规划的多目标检测前跟踪(TBD)算法。该算法先利用统计量筛选航迹点,对信号进行积累,在降低TBD运算量的同时,减小了噪声的积累;再采用逐目标消除的思想,克服了动态规划的航迹分叉和仅能处理单目标的缺陷,实现了多目标的有效检测。文中还推导了目标检测的虚警概率和检测概率,给出了检测门限与虚警概率的关系。复杂度分析和仿真表明,相比传统TBD算法,所提算法的运算量明显降低;相比传统MIMO雷达检测方法,在相同虚警概率和检测概率条件下,所提算法要求的信噪比降低了5 dB,有效提升了检测性能。     

基于改进JPDA的机弹分离目标跟踪技术

针对战斗机与导弹分离过程中产生的碎片目标易导致目标点迹断续，地面雷达难以稳定维持航迹的问题，提出基于PD模式的高速率跟踪模式及时发现分离时的目标，利用运动特征、RCS特征等信息解决机弹分离后的分类识别问题，采用改进JPDA的目标关联和多模型滤波算法解决机弹分离后的跟踪问题。     

一种机载GMTI雷达点迹凝聚方法研究

机载GMTI雷达对地面运动目标探测时,由于目标在距离和方位向扩散严重,在进行目标凝聚时难以获取目标的精确位置,导致目标跟踪精度差、虚警率高,难以满足实际使用需求。针对这一难题,本文提出了一种针对机载GMTI雷达原始点迹的凝聚方法,首先基于构建的点扩散函数对目标进行信号幅度复原处理,再进行点迹质心凝聚,并对凝聚后的点迹进行二次检测,对检测后的凝聚点迹进行跟踪处理。通过对实际飞行数据进行分析处理,验证了本方法对提升目标跟踪精度、降低跟踪虚警率的有效性。     

距离多假目标干扰下低可观测目标跟踪处理

距离多假目标干扰下,当雷达对低可观测目标进行跟踪时,会遇到虚假航迹较多、真-假目标鉴别难度大、真实目标跟踪不稳定等难题,针对这些问题,本文提出了基于角度量测统计特性差异的真-假目标识别方法与基于等效量测构建的低可观测目标跟踪方法,实现了虚假目标的有效剔除,有效提高了目标跟踪的稳定性,仿真验证了该方法的有效性.     

基于数据融合的MIMO雷达抗欺骗干扰算法

多输入多输出雷达与传统相控阵雷达不同,可发射多个相关或相互正交信号,因此可获得更优性能。欺骗干扰的功率需求低、干扰效果逼真,需研究针对其的抗干扰技术。MIMO雷达在面临非组网欺骗干扰时,使用多正交信号可导致欺骗式目标散焦,但在高干信比条件下,仍会存在虚警目标。提出了一种基于不同信号对间交叉模糊函数起伏不同的虚警目标消除算法。该算法基于遗传算法产生相互正交的二相编码信号作为发射信号,对不同编码信号的回波图像实施恒虚警检测,通过数据融合,对各图像中检测到的目标作相关处理并完成真假鉴别,彻底消除了雷达受到的欺骗干扰。分析了MIMO雷达面临欺骗干扰时的抗干扰效能。仿真结果证明该算法可有效抑制非组网欺骗干扰,对提高雷达抗干扰效能有重要意义。      

一种舰载雷达海面目标检测处理方法

在复杂海杂波中检测出海面目标并实现稳定跟踪一直是舰载雷达进行海面目标处理时面临的难题。文中在分析雷达常规杂波抑制方法的基础上,分别从雷达调度控制、点航迹处理等方面,给出了圈间变频、基于宽度的幅度加权点迹凝聚、海面目标的机动加速度突变跟踪模型等数据处理方法,针对性地降低海杂波影响,提高海面目标的点迹质量及跟踪性能。通过对某导航雷达实录数据进行处理,文中所提方法能有效地抑制海杂波,显著提高海面目标跟踪的稳定性。     

基于数学形态学的密集转发干扰抑制算法

基于数字射频存储器(Digital Radio Frequency Memory,DRFM)的干扰机在一个脉冲重复周期内通过重复转发截获的雷达发射信号形成密集假目标干扰,严重影响雷达对真实目标的检测和跟踪.针对这一问题,提出了一种基于数学形态学的密集假目标干扰抑制算法.该方法先用Otsu算法对脉压后的回波二值化处理,利...     

调频斜率捷变联合BFT抑制密集假目标干扰算法

为实现相参雷达有效抑制密集假目标干扰,提出一种调频斜率捷变联合双正交傅里叶变换的干扰抑制算法。在自卫式干扰条件下,雷达发射调频斜率捷变线性调频信号波形并接收1个相干处理间隔回波进行处理。首先,通过匹配相关运算法估计受干扰段回波的平均时延,并根据时延截取受干扰段回波;然后,利用双正交傅里叶变换将回波信号转换至调频斜率域,利用调频斜率差异分离真实目标回波与干扰信号,并设计遮盖窗对干扰峰值位置进行遮盖;其次,通过双正交傅里叶逆变换恢复真实目标回波;最后进行脉冲压缩、相参积累进一步抑制干扰。通过仿真实验验证了方法的可行性以及在不同场景下的有效性。效能分析结果表明经干扰抑制后真实目标检测概率大幅提高,且算法在应对假目标数量较多场景时具备优势。     

港口背景下红外运动目标的一种检测方法

为了解决港口背景下红外运动目标检测中受背景干扰带来的误分割和误跟踪问题,提出了一种基于港口背景抑制和光流检测的红外运动目标检测方法。首先,通过对小波分解图像进行OTSU分割,得到天水线区域。然后使用多级滤波确定序列图像中港口背景的抑制基准点,并根据这些背景抑制基准点实现序列图像的港口背景抑制。最后,运用光流预测实现红外运动目标检测。通过对实际港口背景红外图像进行背景抑制和红外运动目标检测的实验,验证了所提方法的可行性和有效性。     

CPI回波Stretch处理雷达抗欺骗式干扰算法

由于射频存储技术的飞速发展,转发式的欺骗干扰成为影响雷达精确跟踪的一大威胁。针对欺骗式干扰,本文提出了一种基于CPI回波的Stretch处理抗干扰算法,该算法利用前一个相干处理周期（CPI）跟踪得到的距离和速度值,估计当前CPI的时延和多普勒频率,构造基带回波并与当前接收到的CPI信号进行Stretch处理,将原本相干的目标信号与干扰信号从频域上分离,将处于高频处的干扰滤除,然后进行Stretch逆处理,恢复出只含有目标的信号,送入动目标检测（MTD）处理和恒虚警检测模块。仿真结果表明,采用本文所提出的抗干扰算法,在单个假目标干扰和密集欺骗式干扰的场景下,都可以有效抑制干扰,正确跟踪目标信号。      

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。      

光电转塔自动搜索跟踪监视低小慢目标控制方法

对低小慢目标的自动搜索跟踪监视具有重要的意义,针对目前对光电探测低小慢目标自动化程度低的问题,提出一种对低小慢目标实现全自动搜索跟踪监视的光电转塔控制方法。在雷达系统发现低小慢目标并给出目标的预测地理位置后,光电转塔内的传感器自动控制系统会自动控制可见光传感器和红外传感器视场将目标以合适的大小显示在图像中,并且自动调焦使目标清晰;光电转塔运动自动控制系统会控制转塔对准目标预测点,控制图像处理器检出低小慢目标,将目标拉到图像中心显示、持续跟踪并识别。试验结果表明该方法可以在多种天气条件下全自动实现对多种低小慢目标发现、自动跟踪监视、识别,实现了系统全自动化工作。     

基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测

频控阵-多输入多输出(FDA-MIMO)雷达在检测运动目标时,由于发射阵元间的频率偏移与目标的速度耦合,因此在慢时间维出现严重的多普勒扩展,进一步造成各接收通道的信号能量无法相干累积,极大降低了系统的检测性能。针对此问题,该文提出一种基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测算法。首先建立了FDA-MIMO雷达运动目标的回波模型,分析了频偏带来的多普勒扩展问题;然后在给出最大似然接收机模型的基础上,提出一种基于插值滤波的重采样算法来补偿FDA-MIMO雷达在检测运动目标时引起的多普勒扩展。仿真结果表明：该文所提算法在抑制多普勒扩展的同时,能够补偿子目标回波在距离维的跨单元走动,实现信号能量的相参累积。     

基于多小波增强的雾天运动目标跟踪技术

在雾天等能见度极低的天气环境下应用联合变换相关器对运动目标进行跟踪识别，针对目标由于灰度对比度极低、能见度差及环境中背景噪声干扰所引起的低识别率问题，提出了一种基于多小波增强的预处理方法，该方法在多小波变换优点的基础上，根据分解后系数的不同特点，采用不同方法分别增强高、低频系数，使处理后的图像在不失真的同时，对比度和目标边缘同时增强，且背景噪声得以抑制。对模拟雾天环境下拍摄的大量运动目标进行光学相关实验，结果表明:该方法能有效提高在雾天天气环境下运动目标的跟踪效率，验证了算法的可行性。     

利用模糊评判的抗欺骗干扰新方法

转发式欺骗干扰能够利用与雷达信号的强相干性的特点进入雷达,形成虚假航迹,从而影响战场评估。针对此问题,本文提出了一种新的利用模糊评判的抗欺骗干扰方法。该方法首先提取回波的幅度、干扰误差角特征,利用模糊评判对欺骗干扰进行识别,有效提高了识别效果;其次将得到的隶属度用于3/4逻辑霍夫变化航迹起始以及概率数据互联航迹滤波算法的改进,抑制虚假目标在雷达形成航迹;最后,仿真实验表明本方法能够有效地抑制欺骗干扰,确保雷达对真实目标的跟踪。      

基于代数图论的修正贝叶斯群目标航迹起始算法

群目标跟踪技术是测量空中集群生物目标飞行状态的有效手段,而航迹起始是群目标跟踪的第1步,包括分群检测与航迹确认。针对现有算法在分群检测时限制群内目标必须两两相似,在航迹确认时因等效量测残差过大导致航迹误丢弃的问题,该文提出一种基于代数图论的修正贝叶斯群目标航迹起始算法,通过引入代数图论实现监测空间内量测集合的划分,通过修正经典贝叶斯算法的似然比定义避免航迹的误丢弃。实测数据处理结果证明该算法具备准确划分各个子群并快速起始各子群航迹的能力。