多目标跟踪通过精确估计出多个目标的状态,为后续的信息处理提供基础。随着社会与技术的发展,多目标跟踪在军事领域和民用领域得到了更加广泛的应用。学者们对其进行了详细的研究,取得了诸多成果。本文在已有成果的基础上对杂波背景下多机动目标跟踪做了进一步研究,主要研究内容如下所示:阐述了多目标跟踪的基本原理,给出了多目标跟踪中常用的坐标系,详细推导了地面坐标系中目标做匀速圆周运动的数学模型,研究了目标做匀速运动、匀加速运动、蛇形机动的数学模型,并研究了将目标加速度建模为随机过程的CS模型。此外还研究了不同量测下的量测模型以及多目标跟踪的跟踪波门。研究了非杂波背景下的单目标跟踪。对KF、EKF、FMKF、IMM算法进行了研究。在量测为目标位置时,研究了经典的IMMKF算法并进行了仿真验证。在量测为相对距离和角度时,研究了基于先线性化后离散化的EKF的IMMEKF算法并进行了仿真验证。针对IMMKF算法的缺点,提出了一种基于FMKF的IMMFMKF算法并进行了仿真验证。针对量测来自导弹导引头的情况,建立了导弹—目标相对运动模型,使用EKF进行极坐标系下的单目标跟踪并进行了仿真验证。多目标跟踪问题通常分解为多个单目标跟踪问题,研究单目标跟踪为后续研究多机动目标跟踪奠定了基础。研究了杂波背景下的多机动目标跟踪。针对适用于杂波背景下跟踪非机动多目标的JPDA算法和某种跟踪机动多目标的IMMJPDA算法进行了研究,并对该IMMJPDA算法进行了仿真验证。针对该IMMJPDA算法进行优化改进,提出了一种基于FMKF的改进IMMJPDA算法并进行了仿真验证。提出了两种利于工程应用的杂波背景下多机动目标跟踪算法。针对JPDA算法的缺点,研究了Cheap JPDA算法和Suboptimal JPDA算法两种简化JPDA算法。将改进IMMJPDA算法中的JPDA算法替换为Cheap JPDA算法,提出了一种利于工程应用的IMMCheap JPDA算法并进行了仿真验证;将改进IMMJPDA算法中的JPDA算法替换为Suboptimal JPDA算法,提出了一种利于工程应用的IMMSuboptimal JPDA算法并进行了仿真验证。