一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法技术

本发明专利技术公开了一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法，包含以下步骤：S1、确定检测阈值；S2、取每帧雷达回波距离‑速度维平面大于检测阈值的目标点，得到距离维目标点矩阵R(n mR)和速度维目标点矩阵V(n mV)，其中，n表示帧索引，mR表示距离维索引，mV表示速度维索引，矩阵值为0或者1，0表示无目标，1表示有目标；S3、在距离维，根据第一预设算法去除距离上相差较大的杂噪点，得到更新后的距离维目标点矩阵R′(n mR)；S4、在速度维，根据第二预设算法去除速度维上的杂噪点，得到更新后的速度维目标点矩阵V′(n mV)；所述的步骤S3与步骤S4的顺序可换。本发明专利技术计算量较小，实时性较高，适用于速度模糊情况下雷达目标的跟踪关联。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达目标跟踪关联领域，具体涉及一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法。
技术介绍
随着战场环境越来越复杂，对弹载雷达信号处理机处理速度的要求变得越来越高。这对雷达目标跟踪过程中目标关联方法的计算量提出了挑战。在弹载雷达资源有限的情况下，低重频体制下的高速飞行目标雷达回波会出现速度模糊。在速度模糊的情况下，如何能够实现目标的稳健跟踪关联，也是亟待解决的问题。申请号为201410422500.4中国专利文献公开了一种基于改进粒子滤波的目标跟踪方法，该方法通过对粒子滤波方法的改进，实现了雷达微弱目标的检测与跟踪。粒子滤波方法需要大量的样本数量才能很好的近似系统的后验概率密度，运算量较大，不适用于实时性要求高的弹载雷达。申请号为201410707302.2中国专利文献公开了一种基于连通域特征和模板匹配的雷达点迹关联方法，该方法通过提取连通域特征与模板匹配的方法，实现了目标点迹关联，但是该方法未使用目标的速度特征，对于目标速度跟踪有一定局限性。申请号为201610339346.3中国专利文献公开了一种方向余弦坐标系下带多普勒量测的雷达目标跟踪方法，该方法通过构造伪量测和提取笛卡尔状态信息，实现雷达目标跟踪，但是该方法未考虑速度模糊情况，在速度模糊情况下该方法不适用。发表在2012年第12期《电子信息学报》期刊上的非专利文献《基于多目标跟踪的空间锥体目标微多普勒频率提取方法》介绍了一种目标速度的跟踪关联方法，通过利用多目标跟踪的方法实现了微多普勒频率提取，但是该方法没有考虑速度模糊情况下微多普勒的跟踪关联问题，不适用于速度模糊情况下雷达目标的跟踪关联问题。发表在2012年第4期《雷达学报》期刊上的非专利文献《基于最近邻-拓扑图的异类传感器目标关联方法》介绍了一种基于最近邻-拓扑图的目标关联方法，通过最近邻方法与拓扑图，实现了目标关联。该方法没有利用速度信息，对目标速度跟踪有一定局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法，计算量较小，实时性较高，适用于速度模糊情况下雷达目标的跟踪关联。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法，其特点是，包含以下步骤：S1、确定检测阈值；S2、取每帧雷达回波距离-速度维平面大于检测阈值的目标点，得到距离维目标点矩阵R(nmR)和速度维目标点矩阵V(nmV)，其中，n表示帧索引，mR表示距离维索引，mV表示速度维索引，矩阵值为0或者1，0表示无目标，1表示有目标；S3、在距离维，根据第一预设算法去除距离上相差较大的杂噪点，得到更新后的距离维目标点矩阵R′(nmR)；S4、在速度维，根据第二预设算法去除速度维上的杂噪点，得到更新后的速度维目标点矩阵V′(nmV)；所述的步骤S3与步骤S4的顺序可换。所述的步骤S2中包含：S2.1、设定第n帧雷达回波为Xn(mRmV)；S2.2、初始化距离维目标点矩阵R(nmR)＝0，n＝1、2、3......N，mR＝1、2、3......MR，速度维目标点矩阵V(nmV)＝0，mV＝1、2、3......MV；S2.3、遍历Xn(mRmV)，n＝1、2、3......N，当Xn(mRmV)≥ζ时，将相应mR位置的距离维矩阵R(nmR)置1，相应mV位置的速度维矩阵V(nmV)置1。所述的步骤S3中包含：S3.1、设定距离容许误差为ΔR；S3.2、取出R(1mR)中值为1对应的距离值，作平均处理，得到距离维的平均值，将该平均值对应的mR处置1，其余置0；S3.3、设定n＝2；S3.4、更新帧索引n，比较向量R(nmR)中值为1对应的距离值与R(1mR)中值为1对应的距离值，将距离差大于ΔR的R(nmR)置0；S3.5、取出R(nmR)中值为1对应的距离值，作平均处理，得到距离维的平均值，将该平均值对应的mR处置1，其余置0；S3.6、更新n＝n+1，若n≤N，则转到步骤S3.4，若n＞N，则转到步骤S3.7；S3.7、遍历完成后，得到距离维去除杂噪点的更新距离维矩阵R′(nmR)。所述的步骤S3中第一预设算法为最近邻方法。所述的步骤S4中包含：S4.1、初始化n＝1，设定速度容许误差为Δv；S4.2、取出V(1mV)中值为1对应的速度值，作平均处理，得到速度维的平均值v1，将该平均值对应的mV处置1，其余置0；S4.3、确定模糊次数K、L的上下边界[KminKmax]、[LminLmax]；S4.4、设定n＝2；S4.5、更新帧索引n，取出V(nmV)中值为1对应的速度向量上一帧速度维平均值vn-1，模糊周期Vn和Vn-1；S4.6、初始化K＝Kmin，初始化i＝1；S4.7、更新K、i，由式(1)计算L的取值：S4.8、判断边界条件；若且则令若且则令若且则令若或则无效；S4.9、若边界有效，则判断和之间是否存在整数，若存在整数，则转至步骤S4.10；若不存在整数，令K＝K+1，如果K≤Kmax，转至步骤S4.7，否则将对应的V(nmV)置0，且转至步骤S4.10；S4.10、取出V(nmV)中值为1对应的速度值，作平均处理，得到速度维的平均值vn，将该平均值对应的mV处置1，其余置0；S4.11、令i＝i+1，K＝Kmin，如果i≤I，转至步骤S4.7，否则转至步骤S4.12；S4.12、令n＝n+1，如果n≤N，则转至步骤S4.5，否则转至S4.13；S4.13、更新后的速度维目标点矩阵V′(nmV)。所述的步骤S4中第二预设算法为线性规划方法。本专利技术一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法与现有技术相比具有以下优点：本专利技术计算量较小，实时性较高，适合应用于应变能力要求高的弹载雷达；高速飞行目标雷达回波会出现速度模糊，影响前后帧目标的关联，本专利技术利用线性规划的方法，实现了速度模糊情况下雷达目标稳健跟踪关联附图说明图1为本专利技术一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法的流程图；图2是线性规划方法示意图。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。如图1所示，一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法，包含以下步骤：S1、确定检测阈值。S2、取每帧雷达回波距离-速度维平面大于检测阈值的目标点，得到距离维目标点矩阵R(nmR)和速度维目标点矩阵V(nmV)，其中，n表示帧索引，mR表示距离维索引，mV表示速度维索引，矩阵值为0或者1，0表示无目标，1表示有目标。S2.1、设定第n帧雷达回波为Xn(mRmV)；S2.2、初始化距离维目标点矩阵R(nmR)＝0，n＝1、2、3......N，mR＝1、2、3......MR，速度维目标点矩阵V(nmV)＝0，mV＝1、2、3......MV；S2.3、遍历Xn(mRmV)，n＝1、2、3......N，当Xn(mRmV)≥ζ时，将相应mR位置的距离维矩阵R(nmR)置1，相应mV位置的速度维矩阵V(nmV)置1。S3、在距离维，根据最近邻方法去除距离上相差较大的杂噪点，得到更新后的距离维目标点矩阵R′(nmR)。S3.1、设定距离容许误差为ΔR；S3.2、取出R(1mR)中值为1对应的距离值，作平均处理，得到距离维的平均值，将该平均值对应的mR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、确定检测阈值；S2、取每帧雷达回波距离‑速度维平面大于检测阈值的目标点，得到距离维目标点矩阵R(n mR)和速度维目标点矩阵V(n mV)，其中，n表示帧索引，mR表示距离维索引，mV表示速度维索引，矩阵值为0或者1，0表示无目标，1表示有目标；S3、在距离维，根据第一预设算法去除距离上相差较大的杂噪点，得到更新后的距离维目标点矩阵R′(n mR)；S4、在速度维，根据第二预设算法去除速度维上的杂噪点，得到更新后的速度维目标点矩阵V′(n mV)；所述的步骤S3与步骤S4的顺序可换。

【技术特征摘要】
1.一种低重频体制下速度模糊时的目标稳健关联方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、确定检测阈值；S2、取每帧雷达回波距离-速度维平面大于检测阈值的目标点，得到距离维目标点矩阵R(nmR)和速度维目标点矩阵V(nmV)，其中，n表示帧索引，mR表示距离维索引，mV表示速度维索引，矩阵值为0或者1，0表示无目标，1表示有目标；S3、在距离维，根据第一预设算法去除距离上相差较大的杂噪点，得到更新后的距离维目标点矩阵R′(nmR)；S4、在速度维，根据第二预设算法去除速度维上的杂噪点，得到更新后的速度维目标点矩阵V′(nmV)；所述的步骤S3与步骤S4的顺序可换。2.如权利要求1所述的目标稳健关联方法，其特征在于，所述的步骤S2中包含：S2.1、设定第n帧雷达回波为Xn(mRmV)；S2.2、初始化距离维目标点矩阵R(nmR)＝0，n＝1、2、3......N，mR＝1、2、3......MR，速度维目标点矩阵V(nmV)＝0，mV＝1、2、3......MV；S2.3、遍历Xn(mRmV)，n＝1、2、3......N，当Xn(mRmV)≥ζ时，将相应mR位置的距离维矩阵R(nmR)置1，相应mV位置的速度维矩阵V(nmV)置1。3.如权利要求1所述的目标稳健关联方法，其特征在于，所述的步骤S3中包含：S3.1、设定距离容许误差为ΔR；S3.2、取出R(1mR)中值为1对应的距离值，作平均处理，得到距离维的平均值，将该平均值对应的mR处置1，其余置0；S3.3、设定n＝2；S3.4、更新帧索引n，比较向量R(nmR)中值为1对应的距离值与R(1mR)中值为1对应的距离值，将距离差大于ΔR的R(nmR)置0；S3.5、取出R(nmR)中值为1对应的距离值，作平均处理，得到距离维的平均值，将该平均值对应的mR处置1，其余置0；S3.6、更新n＝n+1，若n≤N，则转到步骤S3....

【专利技术属性】
技术研发人员：肖金国，刘庆波，周郁，许彦章，田源，汤振华，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31