文档介绍：分类号密级公开
UDC 注 1
学位论文
多目标粒子滤波算法研究
(题名和副题名)
伍俊橙
(作者姓名)
指导教师孔令讲教授
电子科技大学成都
(姓名、职称、单位名称)
申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士
工程领域名称电子与通信工程
提交论文日期 2014 年 3 月论文答辩日期 2014 年 5 月
学位授予单位和日期电子科技大学 2014 年 6 月
答辩委员会主席
评阅人
注 1:注明《国际十进分类法 UDC》的类号。
STUDY OF MULTI-TARGET PARTICLE FILTER
ALGORITHM
A Master Thesis Submitted to
University of Electronic Science and Technology of China
Major: Master of Engineering
Author: Juncheng Wu
Advisor: Professor Lingjiang Kong
School : School of Electronic Engineering
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究
工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致
谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,
也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使
用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已
在论文中作了明确的说明并表示谢意。
作者签名: 日期: 年月日
论文使用授权
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盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文
的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或
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(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)
作者签名: 导师签名:
日期: 年月日
摘要
摘要
微弱目标的检测跟踪问题是现代雷达面临的巨大挑战之一。一种新兴的信号
处理技术——检测前跟踪(TBD)技术应运而生,其中粒子滤波 TBD 技术,作为
目前针对微弱目标检测跟踪性能较好的一种处理算法,已成为当前 TBD 技术领域
的前沿热点。作为一种正在发展之中的技术,粒子滤波 TBD 算法还有很多等待解
决的问题,尤其是多目标粒子滤波 TBD 算法,存在着很多亟待解决的问题,比如
说多目标粒子滤波 TBD 算法中的目标临近时相互干扰的问题、多目标粒子滤波
TBD 的工程应用问题等。
本文针对以上问题,研究了基于 TBD 技术的多目标粒子滤波 TBD 跟踪算法,
以及多目标粒子滤波 TBD 算法的工程应用。本论文主要工作如下:
1、分析了粒子滤波算法理论,研究了单目标粒子滤波算法,为多目标粒子滤
波 TBD 算法的研究奠定了理论基础。
2、针对经典的粒子滤波 TBD 算法的在目标临近时性能大幅度下降的问题,
提出了 PSFIP 算法,较好的解决了目标邻近时相互干扰的问题,并进行了仿真实
验,验证了其在相同条件下具有更优的性能。
3、针对多目标粒子滤波 TBD 技术的工程应用问题,分析了多目标粒子滤波
TBD 算法的计算量和存储量,给出了粒子数目、目标个数、算法性能、硬件资源
需求几者之间的关系,并在此基础上提出了单处理器顺序操纵方案和多处理器并
行操作两种硬件实现方案,并分析了这两种硬件实现方案的优缺点以及各自适用
的条件,为多目标粒子滤波 TBD 算法的工程实现奠定了基础。
4、针对经典的多目标粒子滤波 TBD 算法对不适用于目标数目未知且随时间
变化场景的局限性,采用双层粒子滤波结构,将 IP 和 PSFIP 实现了目标数目未知
且随时间变化情况下的双层多目标粒子滤波 TBD 算法,并做了比较,验证了 PSFIP
双层算法在目标临近时估计目标数目时更加准确。
以上提出的多目标粒子滤波 TBD 算法的可行性已通过仿真实验和实测数据
验证了其。对算法的硬件资源需求分析和提出的硬件实现方案为多目标粒子滤波
TBD 算法的硬件实现奠定了基础。
关键词:微弱目标探测,检测前跟踪,多目标,粒子滤波
I
ABSTRACT
ABSTRACT
The detection and tracking