跟踪性能是检测概率和虚警概率的函数,而检测概率和虚警概率决定信号检测门限,因此,门限的选择直接影响跟踪系统性能。设定检测门限的传统方法是在接收机工作特性曲线上折中考虑检测概率和虚警概率,并不考虑其对跟踪性能的影响。这种单纯考虑检测性能决定检测门限的方法不能保证检测跟踪的联合优化。本文把检测、跟踪系统作为一个整体考虑,考虑跟踪系统到检测系统的反馈,通过合理选择信号检测门限使整个系统的性能得到优化。本文目的是检测跟踪联合优化,首先分别介绍了检测跟踪联合优化算法中将要用到的检测模型和跟踪算法,然后给出了三种检测跟踪联合优化算法的理论推导,并进行了详细的仿真、分析和比较。介绍了均匀指数分布杂波、单脉冲平方律检测及SwerlingⅡ型目标情况下,分别采用单元平均恒虚警和顺序统计量恒虚警检测时的检测模型。给出了5种目标起伏模型。然后给出了两种经典的跟踪算法,适合噪声环境中单目标的卡尔曼滤波和适合杂波环境中单目标的概率数据互联算法。检测跟踪联合优化是本文的核心内容。分三部分研究:1.先验优化方法。信噪比一定时,对最简单的瑞利起伏目标模型进行了仿真,与固定虚警法进行比较,结果表明先验优化法跟踪性能优于固定虚警法。信噪比变化时,先验优化法仍然能自适应地选择门限,保证有效的跟踪。对未被研究的杂波功率未知的情况进行研究,假设杂波服从指数分布,给出了不同信噪比、不同距离角度分辨率情况下采用两种不同检测器的跟踪结果。信噪比大时,两种检测方法都能得到很好的结果,信噪比小时,CA-CFAR比OS-CFAR的跟踪结果要好。说明先验优化在背景杂波功率未知时,仍能够自适应地调整门限,对环境的变化是鲁棒的,这是最大的优点。2.混合条件平均法。给出了初始化参数的选择方法、检测门限的选择步骤。在不同信噪比下,将HYCA方法和先验优化方法在相同目标机动指数不同信噪比情况下做了比较,结果表明HYCA的跟踪性能都优于先验门限优化,并且信噪比越低两种方法差别越大,HYCA方法的优势更明显。3.最优配置法,在多目标杂波环境中得到了多目标跟踪性能的上限和利用最优配置法进行自适应选择门限的方法,为雷达系统的设计提供了参考。