本发明专利技术公开了一种雷达测距模糊条件下多微弱目标HT-STC-TBD检测方法，属于雷达数据处理领域。本发明专利技术的方法包括以下步骤：(一)将高、中脉冲重复频率雷达(如机载脉冲多普勒雷达等)测得的目标量测送入数据处理计算机，然后在数据处理计算机中得到目标所有可能状态；(二)对该可能状态进行Hough变换，得到能量积累直方图；(三)搜索直方图峰值，根据峰值坐标进行Hough逆变换确定有效检测数据点；(四)消除虚假航迹，修正目标状态，实现单次目标跟踪；(五)消除前次检测影响，进行目标的二次检测；(六)重复步骤(三)～(五)，直到检测出所有目标，实现多微弱目标跟踪与检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达数据处理领域，适用于高/中脉冲重复频率雷达(如机载脉冲多普勒雷达等)对数目未知多微弱目标的检测。
技术介绍
在现代战争中，为了不模糊地测量速度，广泛采用高/中脉冲重复频率雷达，如机载火控雷达、机载预警机雷达等。但当雷达采用高/中脉冲重复频率时，会导致雷达距离测量模糊，即雷达的距离测量值不能准确反映目标的实际距离；特别是在包括多目标、杂波和噪声的复杂战场环境下，一种脉冲重复频率下可能会检测出多个目标，高重复频率雷达微弱目标的跟踪检测问题就变得更加复杂。在解距离模糊之前需要对不同脉冲重复频率下的目标距离门进行配对，以便得到目标的正确距离；配对错误会得到错误的距离。问题的关键是在距离模糊条件下建立量测与目标的互联，这也是多目标跟踪问题的难点。如果能快速实现雷达距离测量模糊条件下对多微弱目标的跟踪检测，则会有效增加机载武器系统的反应时间、提高武器系统对目标的打击能力。针对雷达测量距离模糊条件下微弱目标检测的问题，目前仅有动态规划方法，这种方法主要由以下3个步骤实现(1)在各脉冲重复频率下利用动态规划进行目标航迹的筛选和提取，尽可能多地消除虚假航迹；(2)各可能目标在不同脉冲重复频率间的航迹匹配，得到若干匹配航迹组；(3)利用中国余数定理方法对每个航迹组解模糊，从而获得目标的无距离模糊航迹。这种方法具有以下二个缺陷(1)动态规划方法中应用余数定理解模糊时，重频之比Hi1 m2 m3必须满足两两互质关系，当重频之比不满足两两互质条件时，就不能有效求得目标真实距离，而实际应用中许多雷达的重频之比不满足两两互质条件，因此应用局限性较大；(2)动态规划方法针对雷达工作在较简单电磁环境中(没有干扰、杂波)，即一种脉冲重复频率下通常只会检测出一个目标，不存在目标配对问题，因而不能用于多目标环^Mi ο
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种雷达测距模糊条件下数目未知多微弱目标的 HT-STC-TBD检测方法，可以解决现有基于动态规划方法面临的应用局限性较大，不能用于多目标环境的缺陷。本专利技术提出的雷达测距模糊条件下多微弱目标HT-STC-TBD检测方法的技术方案包括以下步骤步骤1 将高、中脉冲重复频率雷达(如机载脉冲多普勒雷达等)测得的目标数目未知的微弱信号送入雷达数据录取器，得到目标或者杂波的径向模糊距离r、方位识和回波能量A，然后将r、口和A送入雷达数据处理计算机；在雷达数据处理计算机中执行以下步骤步骤2:初始化Rfflax为雷达最大作用距离；I为雷达脉冲重复频率种类，第i个脉冲重复频率记为PRFi ；Rui为脉冲重复频率PRFi对应的最大不模糊距离；Li是脉冲重复频率PRFi对应的最大模糊数权利要求1.雷达测距模糊条件下多微弱目标HT-STC-TBD检测方法，HT-STC-TBD (Hough Transform and Successive Target Cancellation Based Track-Before-Detect)是才旨用目标相继消除的思想(STC)，对Hough参数空间中的各个单元依次独立地进行检测判决， 从而实现雷达测距模糊条件下数目未知多微弱目标的检测前跟踪(TBD)，其特征包括以下步骤步骤1 将高、中脉冲重复频率雷达(如机载脉冲多普勒雷达等)测得的目标数目未知的微弱信号送入雷达数据录取器，得到目标或者杂波的径向模糊距离r、方位^和回波能量 A，然后将rw和A送入雷达数据处理计算机； 在雷达数据处理计算机中执行以下步骤 步骤2 初始化 Rmax为雷达最大作用距离；I为雷达脉冲重复频率种类，第i个脉冲重复频率记为PRFi ； Rui为脉冲重复频率PRFi对应的最大不模糊距离； Li是脉冲重复频率PRFi对应的最大模糊数，A = Int(iCax丨K1)； K为数据积累的扫描周期数； Hi (k)为k时刻第i个脉冲重复频率下，量测的数目； riJ(k)为k时刻第i个脉冲重复频率下，第j个量测的径向模糊距离； ^(幻为k时刻第i个脉冲重复频率下，第j个量测的方位； AijGO为k时刻第i个脉冲重复频率下，第j个量测的回波能量； Zij (k)为k时刻第i个脉冲重复频率下，第j个量测的模糊量测 ZijGO = ( (k)，約(众 XAij(IO), i = 1，2，...，I，j = l，2，-,n^k)； Δ θ、Δ ρ 为 Hough 变换中 P - θ 单元格的大小，取 Δ θ = Ji/Νθ, Δ ρ = Rmax/Np， Ne为参数θ的分割段数，Np为参数P的分割段数； P - θ为Hough变换参数空间； U(p，θ, , j)为计数器单元，置为0;Ψ2分别为量测幅度的第一门限和第二门限； 步骤3 数据积累(1)建立量测存储器阵列More(i，j,k)；(2)第一门限处理将目标量测接入幅度比较器，与第一门限W1进行比较，滤除幅度较小的量测；(3)存储K个扫描周期的量测到相应存储器 Zij (k)--^ Store (i, j, k)；步骤4:量测映射(1)读取More(i，j，k)中的径向模糊距离，通过一对多映射得到所有可能径向距离 rlfll(k) = (Ii-V)X Riu +^(k), i = l."’I, j = I…,巧机’ Ii=Ui其中，Ii是脉冲间隔数；(2)坐标转换利用(1)得到的可能径向距离，通过坐标转换得到所有可能的状态集合X全文摘要本专利技术公开了一种雷达测距模糊条件下多微弱目标HT-STC-TBD检测方法，属于雷达数据处理领域。本专利技术的方法包括以下步骤(一)将高、中脉冲重复频率雷达(如机载脉冲多普勒雷达等)测得的目标量测送入数据处理计算机，然后在数据处理计算机中得到目标所有可能状态；(二)对该可能状态进行Hough变换，得到能量积累直方图；(三)搜索直方图峰值，根据峰值坐标进行Hough逆变换确定有效检测数据点；(四)消除虚假航迹，修正目标状态，实现单次目标跟踪；(五)消除前次检测影响，进行目标的二次检测；(六)重复步骤(三)～(五)，直到检测出所有目标，实现多微弱目标跟踪与检测。文档编号G01S7/41GK102298142SQ201110124580公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日专利技术者于洪波, 王国宏, 王娜, 谭顺成 申请人:中国人民解放军海军航空工程学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．雷达测距模糊条件下多微弱目标ＨＴ－ＳＴＣ－ＴＢＤ检测方法，ＨＴ－ＳＴＣ－ＴＢＤ（Ｈｏｕｇｈ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ａｎｄ Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｔａｒｇｅｔ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｔｒａｃｋ－Ｂｅｆｏｒｅ－Ｄｅｔｅｃｔ）是指采用目标相继消除的思想（ＳＴＣ），对Ｈｏｕｇｈ参数空间中的各个单元依次独立地进行检测判决，从而实现雷达测距模糊条件下数目未知多微弱目标的检测前跟踪（ＴＢＤ），其特征包括以下步骤：步骤１：将高、中脉冲重复频率雷达（如机载脉冲多普勒雷达等）测得的目标数目未知的微弱信号送入雷达数据录取器，得到目标或者杂波的径向模糊距离ｒ、方位和回波能量Ａ，然后将ｒ、和Ａ送入雷达数据处理计算机；在雷达数据处理计算机中执行以下步骤：步骤２：初始化Ｒｍａｘ为雷达最大作用距离；Ｉ为雷达脉冲重复频率种类，第ｉ个脉冲重复频率记为ＰＲＦｉ；Ｒｕｉ为脉冲重复频率ＰＲＦｉ对应的最大不模糊距离；Ｌｉ是脉冲重复频率ＰＲＦｉ对应的最大模糊数，Ｋ为数据积累的扫描周期数；ｎｉ（ｋ）为ｋ时刻第ｉ个脉冲重复频率下，量测的数目；ｒｉｊ（ｋ）为ｋ时刻第ｉ个脉冲重复频率下，第ｊ个量测的径向模糊距离；为ｋ时刻第ｉ个脉冲重复频率下，第ｊ个量测的方位；Ａｉｊ（ｋ）为ｋ时刻第ｉ个脉冲重复频率下，第ｊ个量测的回波能量；ｚｉｊ（ｋ）为ｋ时刻第ｉ个脉冲重复频率下，第ｊ个量测的模糊量测：ｚｉｊ（ｋ）＝（ｒｉｊ（ｋ），Ａｉｊ（ｋ）），ｉ＝１，２，…，Ｉ，ｊ＝１，２，…，ｎｉ（ｋ）；Δθ、Δρ为Ｈｏｕｇｈ变换中ρ－θ单元格的大小，取Δθ＝π／Ｎθ，Δρ＝Ｒｍａｘ／Ｎρ，Ｎθ为参数θ的分割段数，Ｎρ为参数ρ的分割段数；ρ－θ为Ｈｏｕｇｈ变换参数空间；Ｕ（ρ，θ，ｉ，ｊ）为计数器单元，置为０；Ψ１，Ψ２分别为量测幅度的第一门限和第二门限；步骤３：数据积累（１）建立量测存储器阵列Ｓｔｏｒｅ（ｉ，ｊ，ｋ）；（２）第一门限处理将目标量测接入幅度比较器，与第一门限Ψ１进行比较，滤除幅度较小的量测；（３）存储Ｋ个扫描周期的量测到相应存储器：ｚｉｊ（ｋ）——→Ｓｔｏｒｅ（ｉ，ｊ，ｋ）；步骤４：量测映射（１）读取Ｓｔｏｒｅ（ｉ，ｊ，ｋ）中的径向模糊距离，通过一对多映射得到所有可能径向距离（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｒ（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｉｊｌ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｌ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＆ｔｉｍｅｓ；（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｒ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉｕ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｒ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉｊ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｌ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｌ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）其中，ｌｉ是脉冲间隔数；（２）坐标转换利用（１）得到的可能径向距离，通过坐标转换得到所有可能的状态集合Ｘ（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｅｎｃｅ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王国宏，于洪波，王娜，谭顺成，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空工程学院，
类型：发明
国别省市：37
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