论文部分内容阅读
目标跟踪作为一种雷达数据处理技术广泛应用于军事和民用领域的各类雷达系统中,从最初的单目标跟踪技术发展到目前的多目标跟踪(Multiple Target Tracking,MTT)技术,目标跟踪领域研究的问题日益复杂。穿墙探测雷达(Through-the-Wall Detection Radar,TWDR)作为一种可以穿透非金属墙壁探测人体目标的电子设备,由于其照射场景大多是封闭结构,电磁波多路径传播现象明显,检测器将检测到多径虚假目标。本文考虑存在多径虚假目标时,借助经典雷达数据处理理论、综合考虑雷达近场应用环境和目标的运动特点设计了室内目标跟踪系统,它具有跟踪真实目标的同时抑制多径虚假目标的能力,既能较准确地跟踪匀速运动的目标,又能适应目标的快速机动。本文研究了室内目标跟踪问题,主要工作如下:1.分析了当前统计模型算法对室内目标跟踪的不足,提出了一种基于机动检测的当前统计模型算法。通过仿真分析表明它一方面克服了卡尔曼滤波算法在目标发生机动时预测残差增大,预测协方差和滤波器的增益并不能随残差同步改变导致滤波易发散的问题;另一方面弥补了当前统计模型算法对直线运动目标跟踪的精度,其跟踪性能介于Kalman滤波算法和当前统计模型算法之间。2.介绍了电磁波在室内的传播模型,给出了估计各多径路径传播时延的数学表达式,对隔墙与不隔墙两种情况分别表述了求解室内多径虚假目标的数值估计方法。仿真验证了数值估计方法的正确性。3.将航迹看成节点,航迹与航迹之间的关联关系看成边,使用复杂网络的模型描述了目标跟踪系统,并提出了基于节点度的多径抑制算法和基于节点耦合的多径抑制算法,通过门限判断准则,选出网络中代表真实目标的节点并作为目标跟踪系统的输出。仿真实验证明,这两种多径抑制算法均能有效地抑制多径航迹,且基于节点耦合的多径抑制算法能较好地克服代表真实目标的节点在另一个节点的关联波门内造成基于节点度的多径抑制算法易失效的问题。