一种针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法技术

本发明专利技术公开了一种针对α‑β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法，本发明专利技术方法首先构建针对α‑β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统，所构建的系统包括：脉组更新模块、α‑β跟踪滤波模块、距离徙动校正量获取模块、初始跟踪门预置距离获取模块和距离徙动校正模块；通过脉组更新模块对脉组进行滑动更新；α‑β跟踪滤波模块获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波；距离徙动校正量获取模块获取第k个周期上的距离徙动校正量；初始跟踪门预置距离获取模块获得第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离；距离徙动校正模块对第k+1个周期上子脉组Gk+1各脉冲作距离徙动校正。本发明专利技术方法能够有效补偿滑窗脉组上的信号距离徙动，提高积累效率，增强信噪比。

A range migration correction method for sliding window group based on alpha - beta tracking filter

The invention discloses a distance migration correction method for a sliding window group with alpha beta tracking filtering. The method first constructs a distance migration correction system for a sliding window group with alpha beta tracking filtering. The system consists of a pulse group update module, an alpha beta tracking filter module, and a distance migration correction quantity acquisition module. The block, initial tracking gate preposition distance acquisition module and distance migration correction module are used to update the pulse group through the pulse group update module; the alpha beta tracking filter module obtains the measurement new interest on the K filter cycle and completes the distance tracking filtering of the target; the distance migration correction module obtains the K cycle. The distance migration correction; the initial tracking gate preposition distance acquisition module obtains the initial tracking gate preposition distance of the sub pulse group Gk+1 on the k+1 cycle; the distance migration correction module makes the distance migration correction to the Gk+1 pulses in the sub pulse group on the k+1 cycle. The method can effectively compensate the signal distance migration on the sliding window group, improve the accumulation efficiency and enhance the signal-to-noise ratio.

【技术实现步骤摘要】
一种针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法
本专利技术涉及一种雷达脉组的距离徙动校正方法，特别是一种针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法。
技术介绍
为了获得满足检测性能要求的信噪比，雷达的信号检测通常以脉冲组作为处理的数据基础。脉冲组有两种构成方式：独立脉组和滑窗脉组。前者将N个连续脉冲作为单独一组，在该脉组上完成积累和检测等处理，然后将该脉冲组抛弃，重新积累一组脉冲；后者同样使用N个脉冲，但在每个处理周期上仅更新最陈旧的M个脉冲，M<N，称之为滑窗脉组，其中N为滑窗长度，M为滑窗步长。显然，在相同的脉冲重复频率的前提下，滑窗脉组方式可以获得更高的检测和量测数据率。目标和平台间的相对运动会导致在脉组观测期间信号回波在各脉冲间跨越距离分辨单元移动，这种现象称之为“距离徙动”。对于普遍采取高分辨率、相干体制的现代雷达而言，如果不作适当的脉冲对齐，会严重影响雷达检测和目标识别性能。α-β滤波是常用的一种跟踪滤波器。根据滤波器的预测值调整跟踪门，实现目标可靠跟踪的目的。跟踪门的调整会引入额外的距离徙动因素。针对独立脉组的距离徙动校正方法简单常用，在弹目视线速度足够精确的前提下，对目标在单元间的移动补偿可以达到满意的效果。但是它不适用于滑窗脉组情况下的距离徙动校正，主要原因是没有考虑到α-β跟踪滤波调整跟踪门所引入的额外的徙动因素，而这个因素在滑窗脉组条件下是不可忽略的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法，解决现有方法不适用于滑窗脉组情况下的距离徙动校正的问题。一种针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法的具体步骤为：第一步构建针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统，包括：脉组更新模块、α-β跟踪滤波模块、距离徙动校正量获取模块、初始跟踪门预置距离获取模块和距离徙动校正模块。脉组更新模块的功能为：对脉组进行滑动更新；α-β跟踪滤波模块的功能为：获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波；距离徙动校正量获取模块的功能为：获取第k个周期上的距离徙动校正量；初始跟踪门预置距离获取模块的功能为：获得第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离；距离徙动校正模块的功能为：对第k+1个周期上子脉组Gk+1各脉冲作距离徙动校正。第二步脉组更新模块对脉组进行滑动更新以脉冲作为基本单位，设N个脉冲构成一个脉组，M个脉冲构成一个子脉组，一个脉组中包含L个子脉组，则有：N＝M*L(1)设滑窗长度与脉组长度相同，包含N个脉冲；滑窗步长与子脉组长度相同，包含M个脉冲，脉组更新模块控制滑窗每滑动一次，从滑窗中移除最早进入的一个子脉组，移入最新的一个子脉组，从而构成一个新的脉组。设第k个滑窗更新后的内容为Wk＝{Gk-L+1,...,Gk}，则第k个滑窗更新前的内容为Wk-1＝{Gk-L,...,Gk-1}；其中Gi表示最新进入第i次滑窗的子脉组。第三步α-β跟踪滤波模块获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波一个滤波周期与子脉组长度相同。在第k个周期上，α-β跟踪滤波模块对k时刻的滑窗Wk所包含脉冲数据集合进行积累、检测，获得目标的距离量测值Zk。然后输入到α-β跟踪滤波器中进行滤波，得到第k个周期上的量测新息距离滤波值速度滤波值距离预测值和速度预测值其中，Zk是第k个周期上的针对脉组Wk的距离量测；是第k-1个周期上的距离预测值；α是滤波器参数；是第k-1个周期上的速度预测值；β是滤波器参数；ΔT是滤波周期，数值上等于一个子脉组长度。第四步距离徙动校正量获取模块获取第k个周期上的距离徙动校正量距离徙动校正量获取模块获取第k个周期上的距离徙动校正量：其中，Jk是第k个周期上的距离徙动校正量。第五步初始跟踪门预置距离获取模块获得第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离初始跟踪门预置距离获取模块获得第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离：其中，RDk+1(0)表示第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离，“0”代表初始。第六步距离徙动校正模块对第k+1个周期上子脉组Gk+1各脉冲作距离徙动校正距离徙动校正模块对第k+1个周期上子脉组Gk+1各脉冲作距离徙动校正：其中，RDk+1(i)表示第k+1个周期上子脉组Gk+1第i个脉冲的跟踪门预置距离；Δt表示脉冲重复周期。一种针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动矫正系统，包括：脉组更新模块、α-β跟踪滤波模块、距离徙动校正量获取模块、初始跟踪门预置距离获取模块和距离徙动校正模块。脉组更新模块、α-β跟踪滤波模块、距离徙动校正量获取模块、初始跟踪门预置距离获取模块和距离徙动校正模块顺次连接。其中脉组更新模块对脉组进行滑动更新，α-β跟踪滤波模块在完成目标跟踪滤波的同时获得第k个滤波周期上的量测新息；距离徙动校正量获取模块获取第k个周期上的距离徙动校正量，初始跟踪门预置距离获取模块获得第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离，距离徙动校正模块对第k+1个周期上子脉组Gk+1各脉冲作距离徙动校正。本专利技术所提出的距离徙动校正方法能够消除滑窗跟踪滤波下的数据积累的损耗，提升积累信噪比；并且该方法在α-β目标跟踪滤波的计算过程中完成距离徙动校正量的计算，具有简洁、高效的优点。具体实施方式实施例1一种针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法的具体步骤为：第一步构建针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统，包括：脉组更新模块、α-β跟踪滤波模块、距离徙动校正量获取模块、初始跟踪门预置距离获取模块和距离徙动校正模块。脉组更新模块的功能为：对脉组进行滑动更新；α-β跟踪滤波模块的功能为：获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波；距离徙动校正量获取模块的功能为：获取第k个周期上的距离徙动校正量；初始跟踪门预置距离获取模块的功能为：获得第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离；距离徙动校正模块的功能为：对第k+1个周期上子脉组Gk+1各脉冲作距离徙动校正。第二步脉组更新模块对脉组进行滑动更新以脉冲作为基本单位，设N个脉冲构成一个脉组，M个脉冲构成一个子脉组，一个脉组中包含L个子脉组，则有：N＝M*L(1)设滑窗长度与脉组长度相同，包含N个脉冲；滑窗步长与子脉组长度相同，包含M个脉冲，脉组更新模块控制滑窗每滑动一次，从滑窗中移除最早进入的一个子脉组，移入最新的一个子脉组，从而构成一个新的脉组。设第k个滑窗更新后的内容为Wk＝{Gk-L+1,...,Gk}，则第k个滑窗更新前的内容为Wk-1＝{Gk-L,...,Gk-1}；其中Gi表示最新进入第i次滑窗的子脉组。第三步α-β跟踪滤波模块获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波一个滤波周期与子脉组长度相同。在第k个周期上，α-β跟踪滤波模块对k时刻的滑窗Wk所包含脉冲数据集合进行积累、检测，获得目标的距离量测值Zk。然后输入到α-β跟踪滤波器中进行滤波，得到第k个周期上的量测新息距离滤波值速度滤波值距离预测值和速度预测值其中，Zk是第k个周期上的针对脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对α‑β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法，其特征在于具体步骤为：第一步 构建针对α‑β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统针对α‑β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统，包括：脉组更新模块、α‑β跟踪滤波模块、距离徙动校正量获取模块、初始跟踪门预置距离获取模块和距离徙动校正模块；脉组更新模块的功能为：对脉组进行滑动更新；α‑β跟踪滤波模块的功能为：获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波；距离徙动校正量获取模块的功能为：获取第k个周期上的距离徙动校正量；初始跟踪门预置距离获取模块的功能为：获得第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离；距离徙动校正模块的功能为：对第k+1个周期上子脉组Gk+1各脉冲作距离徙动校正；第二步 脉组更新模块对脉组进行滑动更新以脉冲作为基本单位，设N个脉冲构成一个脉组，M个脉冲构成一个子脉组，一个脉组中包含L个子脉组，则有：N＝M*L  (1)设滑窗长度与脉组长度相同，包含N个脉冲；滑窗步长与子脉组长度相同，包含M个脉冲，脉组更新模块控制滑窗每滑动一次，从滑窗中移除最早进入的一个子脉组，移入最新的一个子脉组，从而构成一个新的脉组；设第k个滑窗更新后的内容为Wk＝{Gk‑L+1,...,Gk}，则第k个滑窗更新前的内容为Wk‑1＝{Gk‑L,...,Gk‑1}；其中Gi表示最新进入第i次滑窗的子脉组；第三步 α‑β跟踪滤波模块获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波一个滤波周期与子脉组长度相同；在第k个周期上，α‑β跟踪滤波模块对k时刻的滑窗Wk所包含脉冲数据集合进行积累、检测，获得目标的距离量测值Zk；然后输入到α‑β跟踪滤波器中进行滤波，得到第k个周期上的量测新息...

【技术特征摘要】
1.一种针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正方法，其特征在于具体步骤为：第一步构建针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统针对α-β跟踪滤波的滑窗脉组的距离徙动校正系统，包括：脉组更新模块、α-β跟踪滤波模块、距离徙动校正量获取模块、初始跟踪门预置距离获取模块和距离徙动校正模块；脉组更新模块的功能为：对脉组进行滑动更新；α-β跟踪滤波模块的功能为：获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波；距离徙动校正量获取模块的功能为：获取第k个周期上的距离徙动校正量；初始跟踪门预置距离获取模块的功能为：获得第k+1个周期上子脉组Gk+1的初始跟踪门预置距离；距离徙动校正模块的功能为：对第k+1个周期上子脉组Gk+1各脉冲作距离徙动校正；第二步脉组更新模块对脉组进行滑动更新以脉冲作为基本单位，设N个脉冲构成一个脉组，M个脉冲构成一个子脉组，一个脉组中包含L个子脉组，则有：N＝M*L(1)设滑窗长度与脉组长度相同，包含N个脉冲；滑窗步长与子脉组长度相同，包含M个脉冲，脉组更新模块控制滑窗每滑动一次，从滑窗中移除最早进入的一个子脉组，移入最新的一个子脉组，从而构成一个新的脉组；设第k个滑窗更新后的内容为Wk＝{Gk-L+1,...,Gk}，则第k个滑窗更新前的内容为Wk-1＝{Gk-L,...,Gk-1}；其中Gi表示最新进入第i次滑窗的子脉组；第三步α-β跟踪滤波模块获得第k个滤波周期上的量测新息并完成对目标的距离跟踪滤波一个滤波周期与子脉组长度相同；在第k个周期上，α-β跟踪滤波模块对k时刻的滑窗Wk所包含脉冲数据集合进行积累、检测，获得目标的距离量测值Zk；然后输入到α-β跟踪滤波器中进行滤波，得到第k个周期上的量测新息距离滤波值速度滤波值距离预测值和速度预测值其中，Zk是第k...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴纲，颜冰，吴玲燕，王萱芬，钱磊，邹旸，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11