文档介绍：基于双基地雷达的多目标快速关联算法的
研究
A FAST ALGORITHM FOR MULTIPLE TARGETS
DATA ASSOCIATION IN HIGH FREQUENCY
BISTATIC RADAR SYSTEM
王瑞
2009 年 6 月
国内图书分类号:TP212 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开
工学硕士学位论文
基于双基地雷达的多目标快速关联算法的
研究
硕士研究生:王瑞
导师:宗成阁教授
申请学位:工学硕士
学科:信息与通信工程
所在单位:电子与信息工程学院
答辩日期:2009 年 6 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index: TP212
:
Dissertation for the Master’s Degree in Engineering
A Fast Algorithm for Multiple Targets Data
Association in High Frequency Bistatic
Radar System
Candidate: Wang Rui
Supervisor: Prof. Zong Chengge
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Information munication
Engineering
Affiliation: School of Electronics and
Information Technology
Date of Defence: June, 2009
Degree-Conferring- Harbin Institute of Technology
Institution:
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
由于高频地波雷达具有探测距离远,探测范围大等优点,在一些领域有着
重要的应用;然而其可能会随着目标自身特性或环境背景差异而导致探测概率
低、角探测精度低等不足,给目标跟踪带来很大困难。
对于由高频地波雷达组成的 T/R-R 型双基地雷达体制,两雷达配合工作,
对同一目标的探测存在信息冗余,有利于提高目标的定位精度;且落在某站雷
达测量范围的杂波干扰的多普勒速度会在另一个雷达的观测视角上有所分离,
对杂波有一定的抗干扰作用。本文针对双基地高频地波雷达跟踪多个舰船目标
要求,提出数据处理中若干关键问题的改进方法。密集杂波环境下舰船多目标
的数据关联算法与基于双基地高频地波雷达的点迹合成算法是本文研究的重
点。本文的主要内容概括如下:
(1)研究双基地高频地波雷达的目标定位原理,仿真得出单一测量子集
的精度分析,并基于此提出多目标跟踪过程中自适应跟踪门的设置方法,为后
文的数据关联以及点迹合成奠定基础。
(2)介绍联合概率数据关联(JPDA)算法、Hopfield 神经网络改进的联
合概率数据关联(NJPDA)算法的基本原理,并在双基地高频地波雷达这一
特殊背景下,提出多普勒频差加权因数的定义和计算方法,将此多普勒频差加
权因数引入到 NJPDA 中,提出一种新的 Doppler-NJPDA 算法,仿真比较
JPDA 算法、NJPDA 算法和 Doppler-NJPDA 算法的关联性能和关联时间,从
而证明 Doppler-NJPDA 算法具有更好的实时性和关联精确性。
(3)基于上面两部分的各种分析和结论,提出一种基于多传感器联合概
率数据关联算法的点迹合成算法,并在该算法中加入利用多普勒频移去野值过
程。在双基地雷达多目标跟踪的仿真实验中,重点分析以下两种情况下该点迹
合成算法的跟踪性能:1)目标落入双基地两站雷达的共同探测区域;2)目标
的部分航迹处于某站雷达的不可见区域。仿真结果表明,通过双基地两站雷达
的配合工作,不仅改进单站雷达的跟踪精度,也在一定程度上克服某站雷达处
于探测不可见区域的情况,扩大雷达的探测范围,增强雷达的跟踪性能。
通过对以上内容的研究和分析,本文建立了一个以双基地高频地波雷达为
背景的多目标快速跟踪算法,通过仿真实验证实了其有效性。
关键词双基地;数据关联;Hopfield 神经网络
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哈尔滨工业大学工