检索结果-内蒙古大学图书馆

系统工程与电子技术 2023年第4期45卷 982-990页

作者：刘政玮陈映鲁耀兵北京无线电测量研究所北京100854

多目标轨迹小角度交叉时,空间紧邻目标和不可分辨目标会导致概率假设密度(probability hypothesis density,PHD)滤波器存在错误估计和航迹断裂问题。针对这一问题,提出一种适用于跟踪轨迹小角度交叉多目标的改进PHD滤波器。首先,建立一... 详细信息

多目标轨迹小角度交叉时,空间紧邻目标和不可分辨目标会导致概率假设密度(probability hypothesis density,PHD)滤波器存在错误估计和航迹断裂问题。针对这一问题,提出一种适用于跟踪轨迹小角度交叉多目标的改进PHD滤波器。首先,建立一种多目标不可分辨概率模型,并基于该模型对目标检测概率进行修正,以适应存在不可分辨目标的场景;然后,对更新后的目标权重进行调整,保证空间邻近目标与量测一一对应的原则。仿真结果表明,改进算法可有效提高轨迹小角度交叉场景下的目标估计精度和航迹连续性,为多目标轨迹交叉跟踪这一难点问题提供了有效的解决途径。

关键词：多目标跟踪轨迹小角度交叉空间紧邻目标不可分辨目标

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空间碎片群目标状态估计理论与方法研究

空间碎片群目标状态估计理论与方法研究

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作者：卢哲俊国防科技大学

学位级别：博士

空间监测是空间态势感知的主要手段,是实现空间控制,维护空间安全的基础。碰撞、解体等事件会产生大量空间碎片,碎片大多尺寸较小,分布密集,检测概率低,数据关联困难,目标无法分辨等情况。对这种空间碎片群目标的监测也成为空间监测中... 详细信息

空间监测是空间态势感知的主要手段,是实现空间控制,维护空间安全的基础。碰撞、解体等事件会产生大量空间碎片,碎片大多尺寸较小,分布密集,检测概率低,数据关联困难,目标无法分辨等情况。对这种空间碎片群目标的监测也成为空间监测中的难点问题。地基雷达作为低轨空间监测的主要设备,迫切需要提出针对这种场景的更加有效的信息处理技术。本文针对空间碎片群目标监测中遇到的重难点问题展开研究,提出编目对象从个体上升到群体的理念,并对群编目过程展开研究,提出一系列更加先进和高效的信息处理方法。主要的研究工作和取得的成果包括以下几个方面:首先,介绍了几起典型的碰撞、解体事件,对其所产生的空间碎片群结构和轨道运行情况进行了分析,提出将群作为整体进行编目的必要性。从物理知识、目标特性、数据建模和数据处理四个方面介绍了空间碎片群目标监测的基础内容。这些内容是后续研究工作的基础。其次,研究了空间碎片群目标在传感器视场内的状态估计问题,该问题分两种情况:目标可分辨和不可分辨。目标可分辨时,主要对群的特性进行估计,包含群内目标分布、目标数估计、显著目标状态估计等;目标不可分辨时,需要先对群整体进行跟踪并分组,对可能存在目标不可分辨情况的组进行单独的未分辨目标检测跟踪处理。目标可分辨情况下,基于随机有限集理论提出适合空间碎片群目标状态估计的新的滤波器。首先根据实际场景面临的滤波困难,分析了当前基于随机有限集理论的跟踪方法存在的问题,提出了适用场景的新的标记矩近似滤波器。新滤波器是两个滤波过程的结合,解决了漏检目标信息丢失问题和未知检测模型的适配问题,具有准确稳定的数据关联能力,且通过两个滤波过程的信息交互和预处理过程极大降低了计算复杂度。新滤波器使用Beta高斯混合近似实现,结合后处理过程,完成了群内目标分布和目标数估计,显著目标轨迹提取和状态估计,以及碎片群误差椭圆的计算。依据Fengyun 1C碎片群数据建立相似场景对新滤波器进行仿真。结果表明,新滤波器在各种复杂场景下都能获得准确且稳定的估计结果。对存在目标不可分辨情况时,提出了基于回波信号层的数据处理过程,最大化利用回波信息而避免信息损失。首先对观测场景进行全局滤波并分组,然后对其中可能存在未分辨目标情况的组进行检测跟踪处理。由于分组后需要估计目标存在概率和概率密度,矩近似已经无法满足要求,提出了适用场景的新标记多伯努利滤波器。对可能存在的目标不可分辨情况提出检测跟踪一体化处理过程,完成了对目标不可分辨的区域的目标数估计和目标状态估计。仿真实验分两部分,一是对新标记多伯努利滤波器进行仿真分析,结果表明了新滤波器的优良性能。二是设置场景中的某一个区域存在目标不可分辨,然后对该区域进行检测跟踪一体化处理,不同情况下的结果表明算法在信噪比较高时能很好分辨可能存在的多个目标,随信噪比降低表现下降。最后,研究从对群的特性认知深入到对群内个体目标的认知。在经过一段时间的监测且量测时长允许的情况下,希望对碎片群内个体目标有更多认知。而对个体的认知也要基于群的考虑,属于同一个群的个体目标具有相似的空间环境和轨道参数,因此它们之间的参数变化过程也存在关系。基于这种关系,提出了利用比值的空间碎片弹道系数估计方法,可以很大程度减轻模型和量测误差的影响,在两个目标轨道比较相近时获得比直接估计更加准确稳定的结果。提出的算法针对低轨空间目标,且适用于高于600km的低轨目标。新算法不仅可以用来估计弹道系数,同时也分析了群内目标之间存在的稳定的参数变化关系,这种关系也是一种群特性,提供了一种新的群的信息。通过对不同碎片参数之间的关系可以判断其是否来自同一个群,这在群编目中对碎片的归属判断是十分重要的依据。

关键词：空间态势感知空间碎片群编目群目标跟踪状态估计随机有限集标记多目标矩近似标记多目标伯努利近似不可分辨目标参数比值弹道系数

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基于均匀线阵的自适应单脉冲两目标分辨技术

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无线电工程 2017年第7期47卷 25-29页

作者：刘二平鲁振兴海军驻保定地区航空军事代表室河北保定071000 中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

自适应单脉冲是相控阵跟踪雷达存在副瓣干扰情况下常用的一种测角技术。在均匀线性阵列条件下,分析了自适应和差波束加权的基本方式,并证明了自适应单脉冲比为实数。雷达主瓣内存在两目标的情况下,基于自适应单脉冲比的实数性质,提出了... 详细信息

自适应单脉冲是相控阵跟踪雷达存在副瓣干扰情况下常用的一种测角技术。在均匀线性阵列条件下,分析了自适应和差波束加权的基本方式,并证明了自适应单脉冲比为实数。雷达主瓣内存在两目标的情况下,基于自适应单脉冲比的实数性质,提出了一种基于双采样点的目标角度测量方法,并对单脉冲比的测量误差进行了分析。仿真结果表明,该方法可实现对两个不可分辨目标的角度估计,估计精度随两采样时刻相位差的不同产生变化。

关键词：自适应单脉冲均匀线阵不可分辨目标角估计

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基于单脉冲雷达的多目标检测方法与仿真

基于单脉冲雷达的多目标检测方法与仿真

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作者：李皓北京理工大学

学位级别：硕士

常规单脉冲雷达由于测角精度高而被广泛用于目标跟踪,但其很难区分落在一个波束的同一距离单元内的多个目标。目前,我国在多目标分辨个数、分辨精度及实时性方面的研究都与国外有较大的差距。针对此状况,本文主要研究单脉冲雷达的不可... 详细信息

常规单脉冲雷达由于测角精度高而被广泛用于目标跟踪,但其很难区分落在一个波束的同一距离单元内的多个目标。目前,我国在多目标分辨个数、分辨精度及实时性方面的研究都与国外有较大的差距。针对此状况,本文主要研究单脉冲雷达的不可分辨多目标检测和角分辨技术,通过利用现代信号处理手段,在现有理论和技术基础上,设计有效的信号检测方法,从而实现单脉冲雷达的多目标精确检测和角估计。本文以制导系统中单脉冲雷达为研究对象,分析了单脉冲测角原理,并讨论了目标起伏特性及多目标对雷达系统响应的影响。推导广义似然比检测算法,利用奈曼-皮尔逊准则确定检测门限,通过仿真分析,证明广义似然比检测算法对两个不可分辨目标具有很好的检测性能。对比矩匹配角估计和最大似然角估计算法,分析了两种算法的优点及局限性。利用Matlab进行了仿真分析,结果表明这两种角估计算法均能在目标信噪比已知的情况下实现多目标到达角的较优估计,且最大似然角分辨算法的角估计性能更优。基于对多目标检测和角分辨算法的理论推导和仿真分析,本文提出了目标信噪比估计算法。算法采用高接收机带宽以及对反射脉冲的高采样率,对目标回波数据进行处理得到目标信噪比的估计值,结合最大似然角估计算法,能够实现两目标到达角估计。最后,将算法推广到三个目标的检测和角分辨,仿真和微波暗室实验表明该种方法能够很好地实现多目标检测及到达角估计。

关键词：单脉冲雷达不可分辨目标多目标检测信噪比估计角估计建模与仿真

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慢起伏不可分辨目标的单脉冲角估计

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系统工程与电子技术 2010年第10期32卷 2021-2024页

作者：赵宜楠姚剑李风从哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院山东威海264209 中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

不可分辨目标角估计方法大多是以SwerlingⅡ型目标进行信号建模,这通常需要雷达采用频率捷变来实现脉冲间目标幅度的不相关。考虑到非频率捷变雷达观测的目标回波为慢起伏的情况,深入研究了目标雷达散射截面积(radar cross section,RCS... 详细信息

不可分辨目标角估计方法大多是以SwerlingⅡ型目标进行信号建模,这通常需要雷达采用频率捷变来实现脉冲间目标幅度的不相关。考虑到非频率捷变雷达观测的目标回波为慢起伏的情况,深入研究了目标雷达散射截面积(radar cross section,RCS)起伏特性对单脉冲雷达测向的影响,提出了一种基于目标单脉冲角估计统计特征的两个慢起伏不可分辨目标的角度分辨方法。Monte Carlo仿真结果表明了该方法的有效性。

关键词：单脉冲雷达不可分辨目标角估计慢起伏

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信噪比未知时不可分辨目标的单脉冲角估计

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现代雷达 2010年第9期32卷 40-43页

作者：赵宜楠姚剑李风从哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院山东威海264209 中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050081

针对单脉冲雷达可能跟踪多个不可分辨的目标这一背景,提出了一种利用估计的信噪比对不可分辨目标进行单脉冲角估计的方法。该方法在雷达系统设计上需要提高接收机带宽和AD采样率,根据多目标的信号检测结果选择目标回波的样本点数据估计... 详细信息

针对单脉冲雷达可能跟踪多个不可分辨的目标这一背景,提出了一种利用估计的信噪比对不可分辨目标进行单脉冲角估计的方法。该方法在雷达系统设计上需要提高接收机带宽和AD采样率,根据多目标的信号检测结果选择目标回波的样本点数据估计信噪比。文中给出了实现多个目标单脉冲角度估计的具体步骤。通过计算机仿真分析了角估计的统计性能,表明该方法能够有效地对单脉冲雷达分辨单元内的多个目标进行角度分辨。

关键词：单脉冲不可分辨目标角估计

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空时联合处理分辨性能下界的研究

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北京理工大学学报 2013年第2期33卷 203-207页

作者：陆顶洪李阳北京理工大学信息与电子学院北京100081

针对相控阵雷达阵列天线空时快拍数据模型,研究空时二维联合分辨下界(STJRL,简称联合下界).从检测理论出发,采用最小错误概率准则,给出了联合下界关于信噪比、空时信号波形、分辨概率的表达式.联合下界表达式与一维分辨下界比较表明空... 详细信息

针对相控阵雷达阵列天线空时快拍数据模型,研究空时二维联合分辨下界(STJRL,简称联合下界).从检测理论出发,采用最小错误概率准则,给出了联合下界关于信噪比、空时信号波形、分辨概率的表达式.联合下界表达式与一维分辨下界比较表明空时二维联合分辨充分利用了回波信号在空间频率和多普勒频率上的二维差异,分辨性能优于一维分辨.通过Monte Carlo仿真比较了空时联合分辨下界和信息论准则方法(AIC)、最小描述长度方法(MDL)得到的实验分辨性能,结果表明AIC与MDL方法的δt/δtf～RSN曲线都在联合分辨理论下界曲线之上,而似然比检测器δt/δtf～RSN曲线与空时联合分辨下界曲线符合得很好.

关键词：不可分辨目标空时联合分辨下界假设检验最小错误概率准则

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基于距离闪烁效应的不可分辨多目标存在性检测

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电子学报 2008年第12期36卷 2290-2298页

作者：赵锋杨建华丹梅刘佳琪王雪松国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南长沙410073 实验物理与计算数学实验室北京100076

在弹道导弹防御中,空间不可分辨多目标对地基防御雷达的跟踪、识别和制导均构成了严重威胁,雷达必须采取特殊手段来对其进行处理,而对其存在性的获知则是其他所有处理的前提和基础.本文通过所建立的采样比率模型对多目标的距离闪烁效应... 详细信息

在弹道导弹防御中,空间不可分辨多目标对地基防御雷达的跟踪、识别和制导均构成了严重威胁,雷达必须采取特殊手段来对其进行处理,而对其存在性的获知则是其他所有处理的前提和基础.本文通过所建立的采样比率模型对多目标的距离闪烁效应进行了理论分析,并从回波频谱畸变的角度解释了其物理本质.在此基础上,以距离闪烁效应引起的额外测距误差为依据,采用广义似然比检测法对不可分辨多目标的存在进行检测.最后,蒙特卡洛仿真结果验证了本文算法的有效性和可行性.

关键词：相邻距离单元采样不可分辨目标采样比率距离闪烁广义似然比

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单脉冲雷达的多目标检测与分辨技术

单脉冲雷达的多目标检测与分辨技术

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作者：姚剑哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

常规单脉冲体制雷达,由于测角精度高而广泛应用于雷达对目标的跟踪中,但当多个目标落在同一距离分辨单元及同一波束内时,很难对多个目标进行区分,从而会导致对重要目标攻击或跟踪失败。目前复杂的阵列处理技术及多波束数字形成技术可较... 详细信息

常规单脉冲体制雷达,由于测角精度高而广泛应用于雷达对目标的跟踪中,但当多个目标落在同一距离分辨单元及同一波束内时,很难对多个目标进行区分,从而会导致对重要目标攻击或跟踪失败。目前复杂的阵列处理技术及多波束数字形成技术可较好的对多目标进行检测及定位,但对于常规单脉冲雷达而言,这仍是一个难题。本文主要研究了常规单脉冲雷达对多目标的检测与分辨技术。为了更好地理解多目标检测与分辨算法,本文首先在单脉冲雷达系统测角原理、目标雷达截面积起伏模型的理论基础上,对多目标的单脉冲雷达系统响应进行了详细的推导及仿真研究。仿真结果表明,常规单脉冲雷达不能实现对多目标的分辨及到达角的正确估计。其次,本文介绍了几种多目标检测及分辨算法,包括:基于Neyman-Person准则的广义似然比检测(GLRT)方法、两种基于角度差异的多目标分辨方法(矩方法、最大似然估计方法)。仿真结果表明,这几种算法都能够以较优的性能实现对多目标的分辨及到达角的正确估计。最后,在多目标对雷达系统影响、多目标检测与分辨算法研究的基础上,研究了信噪比未知时多目标分辨问题和慢起伏多目标分辨问题,提出了两种多目标到达角估计的新方法。仿真结果表明,所提出的两种方法能够较好的实现对多目标到达角的估计。

关键词：单脉冲雷达不可分辨目标角估计目标起伏

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