一种基于锦标赛选择的双层粒子滤波检测前跟踪方法技术

本发明专利技术公开了一种基于锦标赛选择的双层粒子滤波检测前跟踪方法。该发明专利技术采用双层粒子滤波结构分别实现目标检测和跟踪，其中在目标检测过程中使用锦标赛选择法对粒子进行采样，能够同时选取多个权重相差较大的粒子，从而在每一轮检测中能够检测到多个信噪比相差较大的目标，节省了循环检测目标的时间，提高了算法的检测概率和精度。

A two-layer particle filter pre detection tracking method based on tournament selection

【技术实现步骤摘要】
一种基于锦标赛选择的双层粒子滤波检测前跟踪方法
本专利技术属于雷达检测前跟踪
，涉及多目标粒子滤波检测前跟踪
，具体涉及一种基于锦标赛选择的双层粒子滤波检测前跟踪方法。
技术介绍
在雷达面对低信噪比多目标的复杂环境中，由于目标信号强度较低或者噪声强度较高，目标信号容易被环境噪声掩盖，因而很难选取合适的门限来区分目标与周围噪声。检测前跟踪技术(TBD)是对目标运动信息数据进行长期能量积累，使用原始或低门限的传感器原始观测数据，可以在检测前使用所有随时间积累完成的信息进行分析，因而，更适合于在复杂环境下弱目标的检测与跟踪处理。常应用于雷达检测跟踪的TBD实现方法有Hough变换、动态规划和粒子滤波等。其中基于粒子滤波方法的检测前跟踪方法(PF-TBD)是一种常用的TBD技术，它是在于蒙特卡洛实验的基础上实现递归的贝叶斯滤波。理论上该方法可以应用于非线性和非高斯的系统，其精度接近于最优估计，能够实现检测和跟踪目标。PF-TBD中常用的重采样算法如系统重采样是对某一较大粒子的单一复制。当多个目标的信噪比差距较大时，可能会导致信噪比较低的目标被漏检。针对以上情况，本专利技术在双层粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于锦标赛选择的双层粒子滤波检测前跟踪方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、假设k时刻多个雷达的探测区内的目标个数未知，雷达的扫描周期为T，每部雷达对粒子产生一个量测；步骤2、获取多个雷达的第k时刻量测

【技术特征摘要】
1.一种基于锦标赛选择的双层粒子滤波检测前跟踪方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、假设k时刻多个雷达的探测区内的目标个数未知，雷达的扫描周期为T，每部雷达对粒子产生一个量测；步骤2、获取多个雷达的第k时刻量测其中，r为雷达数，表示第r个雷达的第k时刻回波数据的量测单元(m,n,p)中的量测，R为雷达总数目，m,n,p分别表示距离单元、多普勒单元以及方位单元；步骤3、对k-1时刻的跟踪目标集Taxe＝{f1,k-1，,f2,k-1…fm,k-1}中的每个目标进行跟踪，每个目标fi,k-1均拥有一个跟踪粒子群Pi,k-1＝{p1,i,k-1,p2,i,k-1…pN,i,k-1}，其中pN,i,k-1代表第N个k-1时刻目标fi的粒子，对目标fi,k-1的跟踪过程如下：步骤3.1、跟踪粒子群Pi,k-1＝{p1,i,k-1,p2,i,k-1…pN,i,k-1}中的每个粒子进行状态转移，获得每个粒子的状态变量和存在变量Ei,j，其中xi,j,yi,j代表粒子x,y方向的位置，代表粒子x,y方向的速度；步骤3.2、计算跟踪粒子群中每个粒子的多雷达权值并进行融合；步骤3.3、采用系统重采样方法获得k时刻的跟踪粒子群Pi,k＝{p1,i,k,p2,i,k…pN,i,k}；步骤3.4、计算目标fi,k的检测概率pb，判断pb是否小于发现目标阈值Myu，若是则认为该目标为虚假目标，从目标跟踪集Taxe中将目标删除，并删除跟踪粒子群Pi,k，反之则认为该目标存在，获得目标状态估计即为目标的下一时刻状态；pb＝m/N式(4)其中m为存在变量Ei,j＝1的粒子数；步骤3.5、跟踪目标集为Taxe中的每个目标fi,k-1更新为fi,k，最终获得k时刻的跟踪目标集Taxe；步骤4、对k时刻新目标进行探测，产生探测粒子群用于探测新目标，探测到的新目标输入到检测目标集Daxe中获得检测目标集和检测目标粒子群其中h为检测目标集中的目标，具体是：步骤4.1、探测粒子群中每个粒子进行状态转移，获得每个粒子的状态变量为和存在变量Eh,j，其中xh,j,yh,j为粒子的x,y方向的位置，为粒子x,y方向的速度；步骤4.2、计算第j个粒子与检测目标集Daxe和跟踪目标集Taxe中各个目标q之间的距离见公式(5)；若＜粒子距离目标阈值Jyu则第j个...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华杰，高广顺，陈霄，薛安克，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33