红外告警跟踪系统,是一类被动式的检测系统,它的主要核心器件就是红外检测器,不同于一般的主动检测器(如雷达),它具有抗电磁干扰强,分辨率高,功耗低,隐蔽性好等特点,是现代国防一体化防空体系以及远程告警跟踪系统的主要组成部分。本系统设计所研究的目标为空中或空地复合背景下的远距离的飞机以及导弹目标,其主要功能就是对系统红外图像序列进行实时的空中目标告警检测与跟踪,实时解算出视场内运动目标相对于视场中心的偏差。目前告警跟踪系统普遍存在实时性差,目标识别率不高的问题,针对以上问题,论文以考虑实时性为出发点,研究了一套基于FPGA+DSP的高效硬件组合机制的空中目标告警跟踪系统算法;在分析了传统中值滤波在FPGA实现硬件消耗大的问题上,研究了一种中值滤波硬件优化的设计算法,该算法能大幅度的减少硬件消耗资源,并在速度上得到提升;由于实际检测环境一般包括地面复杂背景和空中背景,为了将其演变成基于空中背景的目标检测问题,研究了基于行复杂度的背景分离的方法,使背景变得更简单,目标提取更有针对性;结合目标理论知识,准确分析空中目标灰度特性包括峰值特征、灰度变化率、面积特征、运动特征以及位移特征等,研究了基于多项准则的航迹关联算法,此算法在不同场合又可以分为全帧航迹关联和局部航迹关联,既解决目标识别率不高的问题,同时也加快目标的搜索概率。论文最后在FPGA和DSP中完成整个系统的联合仿真。仿真结果表明,此系统在目标告警跟踪上性能优异,能够实时性的完成对空中目标的自动跟踪。同时也验证此次研究的FPGA硬件优化的中值滤波方法、基于行复杂度参数计算的地空背景分离方法和基于多项准则航迹关联算法的准确性。