外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法技术

本发明专利技术属于外辐射源雷达多目标跟踪技术领域，特别涉及外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法。该外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法包括以下步骤：利用外辐射源雷达接收数字电视信号，对外辐射源雷达接收的数字电视信号依次进行解调、重编码，重构出各个发射站的直达波信号；利用每个发射站的直达波信号对外辐射源雷达接收的数字电视信号进行自适应杂波相消处理，得到杂波相消后信号；根据所述杂波相消后信号、以及重构出的各个发射站的直达波信号，得到各个目标的观测量；采用概率假设密度粒子滤波方法对外辐射源雷达矩形观测区域内的每个目标实施定位跟踪，每个目标的定位跟踪方法为到达时间定位方法。

【技术实现步骤摘要】
外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法
本专利技术属于外辐射源雷达多目标跟踪
，特别涉及外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法。本专利技术可在杂波背景下，实现对多个目标的精确跟踪，且运算耗时较短。
技术介绍
随着现代电子技术的发展，传统的有源雷达在电子干扰、反辐射导弹、超低空突防及隐身技术等威胁中面临严重的生存危机。为了应对现代电子战争中的四大威胁，外辐射源雷达成为雷达领域的研究热点。外辐射源雷达本身不发射电磁波，而是利用已存在的民用信号(如FM调频信号、GMS(GlobalSystemforMobilecommunication，全球移动通讯系统)、电视信号等)作为第三方照射源，对目标进行探测和定位，具有生存能力强、反隐身、抗低空突防及成本低等优势。但是由于民用信号的发射功率较低，目标回波通常被直达波和多径覆盖，因此实现目标探测和跟踪前需要先对回波信号进行处理。同时对多个目标进行跟踪是雷达的重要职能之一，利用外辐射源雷达实现多目标跟踪又称为被动多传感器多目标跟踪，相较于常规多目标跟踪，其面临的问题更为复杂。一方面要在包含杂波的观测中配对目标与观测量；另一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用外辐射源雷达接收数字电视信号，对外辐射源雷达接收的数字电视信号依次进行解调、重编码，重构出各个发射站的直达波信号；步骤2，利用每个发射站的直达波信号对外辐射源雷达接收的数字电视信号进行自适应杂波相消处理，得到杂波相消后信号；根据所述杂波相消后信号、以及重构出的各个发射站的直达波信号，得到各个目标的观测量；步骤3，采用概率假设密度粒子滤波方法对外辐射源雷达矩形观测区域内的每个目标实施定位跟踪，每个目标的定位跟踪方法为到达时间定位方法。

【技术特征摘要】
1.外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用外辐射源雷达接收数字电视信号，对外辐射源雷达接收的数字电视信号依次进行解调、重编码，重构出各个发射站的直达波信号；步骤2，利用每个发射站的直达波信号对外辐射源雷达接收的数字电视信号进行自适应杂波相消处理，得到杂波相消后信号；根据所述杂波相消后信号、以及重构出的各个发射站的直达波信号，得到各个目标的观测量；步骤3，采用概率假设密度粒子滤波方法对外辐射源雷达矩形观测区域内的每个目标实施定位跟踪，每个目标的定位跟踪方法为到达时间定位方法；所述步骤3具体包括以下子步骤：(3.1)设置参数k，k＝0，1，2...；当k＝0时，在k时刻用L0个粒子表示目标状态的先验分布，所述L0个粒子表示为表示0时刻所述L0个粒子中第i0个粒子的权值，表示所述L0个粒子中第i0个粒子在0时刻的粒子状态；(3.2)当k≥1时，将k-1时刻的粒子集为Lk-1为k-1时刻的粒子数，ik-1取l至Lk-1，为k-1时刻第ik-1个粒子的权值，为k-1时刻第ik-1个粒子的粒子状态；在k-1时刻每个粒子处产生一组西格玛点，k-1时刻每个粒子处产生的一组西格玛点包括至以及至n为粒子状态的维数；将k-1时刻每个粒子处产生的一组西格玛点带入目标状态转移方程中，得到k时刻的一步预测状态值j取0至2n；对至进行加权求和，得到k时刻粒子状态的初步一步预测值计算出k时刻的初步一步预测状态协方差矩阵将代入目标观测方程中，得到k时刻的一步预测观测值所述目标观测方程为zk＝h(xk，vk)，其中，xk为k时刻目标的状态，vk为观测噪声，h(xk，vk)表示目标的观测函数；对至进行加权求和，得到k时刻观测量的初步一步预测值在k时刻目标的观测集Zk中，选取出与具有最近欧式距离的对应目标观测量zk，k时刻目标的观测集Zk为：由k时刻每个目标的观测量组成的集合；用zk对粒子状态的初步一步预测值和的初步一步预测状态协方差矩阵做进一步修正，得到初步一步预测均值及的初步一步预测状态协方差矩阵在均值为协方差为的高斯分布上采样，得到k时刻第ik-1个粒子的粒子状态的一步预测值根据的概率密度qk，并按照下式计算出所对应的权值其中，ps，k为k-1时刻的目标在k时刻仍然存在的概率，为目标状态转移概率密度函数；(3.3)当k≥1时，得出k时刻每个发射站对应的每个目标的双基地双基地椭圆，在k时刻每个发射站对应的每个目标的双基地椭圆曲线上，每个点对应的双基地距离和为一固定值，每个点对应的双基地距离和指：每个点与对应发射站的距离、以及对应点与外辐射源雷达的距离之和；根据k时刻每个发射站对应的每个目标的双基地椭圆曲线与外辐射源雷达的矩形观测区域边缘的交点，分布k时刻新生粒子，并计算k时刻每个新生粒子的权值，k时刻新生粒子的个数表示为Jk，k时刻第inew个新生粒子的粒子状态表示为k时刻第inew个新生粒子的权值表示为inew取Lk-1+1至Lk-1+Jk；(3.4)当k≥1时，根据子步骤(3.2)和子步骤(3.3)，得到预测的k时刻的粒子集其中，表示预测的k时刻的粒子集中第i′k个粒子的粒子状态，表示预测的k时刻的粒子集中第i′k个粒子的权值，i′k取1至Lk-1+Jk；利用k时刻目标的观测集Zk，对预测的k时刻的粒子集中第i′k个粒子的权值进行修正，得出预测的k时刻的粒子集中第i′k个粒子的修正后权值(3.5)按照预测的k时刻的粒子集中第i′k个粒子的修正后权值对预测的k时刻的粒子集进行重采样，得出k时刻的粒子集；对k时刻的粒子集进行聚类分析，得到每个目标k时刻的状态。2.如权利要求1所述的外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤2的具体子步骤为：(2.1)利用每个发射站的直达波信号对外辐射源雷达接收的数字电视信号进行自适应杂波相消处理，得到杂波相消后信号；(2.2)对所述杂波相消后信号、以及重构出的各个发射站的直达波信号进行距离-多普勒二维相关运算，得到各个目标的观测量；每个目标的观测量包括：对应目标的双基地距离和以及对应目标的速度。3.如权利要求1所述的外辐射源雷达中一种基于随机有限集的多目标跟踪方法，其特征在于，在子步骤(3.3)中，计算k时刻每个发射站对应的每个目标的双基地椭圆曲线与外辐射源雷达的矩形观测区域边缘的交点的位置；根据k时刻每个发射站对应的每个目标的双基地椭圆曲线与外辐射源雷达的矩形观测区域边缘的交点的位置，在外辐射源雷达的矩形观测区域边缘中的上边缘、下边缘、左边缘或右边缘中，找出任一个满足以下条件的边缘：与k时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，王海环，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61