两种TBD算法在HPRF-PD雷达应用中的比较
高斯粒子 PHD 滤波的多个弱小目标 TBD 算法

高斯粒子 PHD 滤波的多个弱小目标 TBD 算法李翠芸;曹潇男;廖良雄;江舟【摘要】针对现有多个弱小目标检测前跟踪(track-before-detect,TBD)算法存在的跟踪精度低,算法复杂度高等问题,提出一种新的基于概率假设密度(probability hypothesis density,PHD)的 TBD 算法。
所提算法通过高斯粒子滤波对 PHD 中的各高斯项进行递归运算、进行多帧能量累积,并提取高斯项的均值为目标的状态,达到检测与跟踪多个弱小目标的目的。
算法在随机集滤波框架下完成未知数目的多个弱小目标跟踪,不仅充分利用粒子滤波的非线性估计能力,同时避免了传统算法利用模糊聚类进行目标状态提取所带来的跟踪精度低等问题。
仿真结果表明,所提算法与传统方法相比,在降低算法复杂度的同时,对多个红外弱小目标具有更加良好的实时检测和跟踪性能。
%In order to avoid the low tracking accuracy and high complexity problems in the conventional al-gorithms,a novel track-before-detect algorithm based on probability hypothesis density (PHD)filter is pro-posed for the tracking and detection of the multiple dim targets in the infrared image.With the Gaussian particle filter,the Gaussian components in PHD can be operated recursively and extracted as the states of targets.The algorithm can realize the tracking and detection of the multiple dim targets by the energy accumulation.With the theory of the random finite set,the algorithm performs the multiple dim targets tracking with unknown num-ber.It can not only make use of the nonlinear estimation ability of the particle filter but also avoid the tracking inaccuracy which is brought by the fuzzy clustering.Simulation results with the infrared images show that the proposed algorithm has thelow complexity and the better performance in the detection and tracking multiple dim targets than the conventional algorithm.【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P740-745)【关键词】检测前跟踪;概率假设密度;高斯粒子滤波;红外图像;多目标跟踪【作者】李翠芸;曹潇男;廖良雄;江舟【作者单位】西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安 710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安 710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安 710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安 710071; 中国人民解放军95972 部队,甘肃酒泉 735018【正文语种】中文【中图分类】TN953近年来,基于红外探测和成像的武器系统成为各国军事领域研究的重点。
杂波环境下基于粒子滤波的雷达微弱目标TBD算法

杂波环境下基于粒子滤波的雷达微弱目标TBD算法闫青竹;吴孙勇;蔡如华;谢兴祥【摘要】To detect and track the weak target of radar in the clutter environment,PF-TBD algorithm is presented in the clut-ter of Weibull distribution.The algorithm uses a measurement model in the clutter of Weibull distribution based on particle filter and derives likelihood function and particle weights.Simulation results show that PF-TBD algorithm in the clutter of Weibull distribution is stable.%针对杂波环境下的雷达微弱目标检测前跟踪问题,提出了 Weibull杂波分布下PF-TBD算法。
该算法采用 Weibull杂波分布的量测模型,并基于粒子滤波算法,推导出似然函数和粒子权重。
仿真结果表明,Weibull 杂波环境下 PF-TBD算法稳定性良好。
【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P202-206)【关键词】杂波;威布尔分布;粒子滤波;检测前跟踪;微弱目标【作者】闫青竹;吴孙勇;蔡如华;谢兴祥【作者单位】桂林电子科技大学数学与计算科学学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学数学与计算科学学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学数学与计算科学学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学数学与计算科学学院,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TN957.52雷达弱目标检测一直是信号处理中的难题,检测前跟踪(track-before-detect,简称TBD)是低信杂噪比(signal-to-clutter-noise ratio,简称SCNR)下对目标进行处理的一种多帧信号积累方法,而粒子滤波(particle filter,简称PF)方法非常适合处理这类问题。
雷达信号处理算法性能评价模型

雷达信号处理算法性能评价模型随着雷达技术的不断发展,雷达信号处理算法也日渐复杂和多样化。
为了评估不同算法的性能,科学家们提出了各种不同的评价模型。
本篇文章将介绍雷达信号处理算法性能评价模型的基本原理和应用。
首先,我们需要明确性能评价的目的。
雷达信号处理算法性能评价的主要目的是确定算法的准确性、稳定性和鲁棒性。
准确性指的是算法在处理雷达信号时能够正确地提取出目标信息。
稳定性是指算法在不同环境下的性能一致性。
鲁棒性是指算法对于不完美的输入信号和噪声的适应能力。
在雷达信号处理算法性能评价模型中,最常用的指标之一是误检与漏检概率。
误检概率表示算法错误地将噪声或其他非目标信号识别为目标信号的概率,漏检概率表示算法未能正确地识别目标信号的概率。
这两个概率可以通过实验或仿真得到,从而评估算法的性能。
通常情况下,我们希望误检概率越低越好,漏检概率越低越好。
另一个常用的评价指标是信噪比。
信噪比是指信号与噪声的比值,它可以用来评估算法对于噪声的抑制能力。
一般来说,信噪比越高,信号的清晰度就越高,算法的性能也就越好。
此外,雷达信号处理算法性能评价模型还需要考虑算法的计算复杂度和实时性。
计算复杂度是指算法所需的计算资源,包括计算时间和内存空间。
实时性是指算法能够在规定的时间内完成信号处理任务的能力。
这两个指标通常需要根据具体的应用情况来确定,有时候需要进行权衡。
为了更全面地评价雷达信号处理算法的性能,科学家们还提出了一些其他的评价模型。
例如,我们可以使用接收器操作特性曲线(ROC曲线)来评估不同算法的性能。
ROC曲线反映了算法的误检概率与漏检概率之间的关系,可以直观地比较不同算法的性能。
除了传统的评价模型外,近年来还出现了一些基于机器学习的性能评价方法。
这些方法通过训练算法来识别模式和特征,并使用统计方法来评估算法的性能。
这些方法通常需要大量的数据和计算资源,但能够提供更准确和全面的性能评估结果。
总的来说,雷达信号处理算法性能评价模型可以采用误检与漏检概率、信噪比、计算复杂度、实时性、ROC曲线等指标来评估不同算法的性能。
基于改进型PASTd双基地MIMO雷达角度跟踪算法

第40卷第1期 2018年1月系统工程与电子技术Systems Engineering and ElectronicsVol. 40 N o. 1January 2018文章编号 :1001-5 06X( 2018) 01-00 65-08 网址:w w 基于改进型P A ST d双基地M IM O雷达角度跟踪算法张正言,张剑云(国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥230037)摘要:针对双基地多输入多输出(multiple input multiple output,M I M O)雷达目标角度跟踪问题,提出了 一 种改进型紧缩投影近似子空间跟踪(projection approximation subspace trackingdeflation,P A S T d)算法。
P A S T d算法性能较好,被大量应用于双基地M I M O雷达角度跟踪中,但是P A S T d算法不能跟踪相同发射角(direction of departure,D O D)或接收角(direction of arrival,D O A)的目标,并且无法实现不同时刻同一目标角度的自动关联。
改进P A S T d算法首先给出了目标角度自动关联算法,且能够实现收发角度的自动配对。
然后利用估计出的收发角度,得到此时的收发联合导向矢量。
最后用收发联合导向矢量更新P A S T d算法估计出的特征矢量,作为下一时刻跟踪算法的初始矢量。
改进算法克服了 P A S T d算法的不足,能够成功跟踪相同角度的目标,并且实现了目 标收发角度自动配对和关联。
仿真结果验证了理论分析的有效性。
关键词:双基地多输入多输出雷达;投影逼近子空间跟踪压缩;角度跟踪;信号子空间;角度自动配对和关联中图分类号:T N911. 7 文献标志码:A D O I:10. 3969/j. issn. 1001-506X. 2018. 01. 10 Angle tracking algorithm of bistatic MIMO radar based on improved PASTdZHANG Zhengyan,ZHANG Jianyun{Electronic Engineering Insiiiuie, National University o f Defense Technology , H efei 230037, China')Abstract:A n improved projection approximation subspace tracking deflation (P A S T d) i s proposed for the problem of tracking the angle of targets in bistatic multiple input multiple output (M I M O)ra algorithm has good performance and i s widely used in bistatic M I M O radar angle tracking.H o w e v e r,theP A S T d algorithm cannot t rack !^h e target of !^h e same direction of departure (D O D)or direction of arrival(D O A) and achieve automatic association of targetangles.Firstly,the automatic correlation algorithmof targetangle i s given in !^h e improved P A S T d algorithm, which realizes D O D and D O A of !^h e same m o m e n t aul^omatic pairing.Secondly,the send and r eceive jointsteeringvector i s obtainedby the estimatedangle.Finally,thecharacteristic vertor i s updated by the send and receive joint steering vector,which i s estimated by the P A S T dalgorithm.It s used as the initial vector of the tracking algorithm for the next m o m e n t.T h e improved algorithm overcomes the shortcomings of the P A S T d algorithm and can successfully track the target of the same angle.I t realizes the automatic matching and association of D O D a n d D O A.Simulation results are presented to verify the efficiency of the proposed method.K e y w o r d s:bistatic multiple input multiple output (M I M O)radar;projection approximation subspace tracking deflation;angles tracking;signal subspace;angle automatic pairing and association〇引言随着战场环境的日益复杂,传统雷达性能难以充分发挥,越来越难以适应战争需求。
记忆跟踪在HPRF-PD雷达中抗距离遮挡的应用

摘 要 :高重 频脉 冲 多普 勒 雷达存 在 距 离遮 挡 问题 。分析 了距 离遮 挡 的特 性 , 出信 号 指 频谱 的幅度 趋 势特性 和 离散 特 性 可 以用 于辅 助 遮 挡 判 决 。在 单重 频 的 前提 下 , 出 了基 于记 给 忆方 法的抗 遮挡 跟踪 的 系统框 架 , 计 了记 忆跟 踪 滤 波 器 与 正常跟 踪 滤 波 器的切 换 机 制 。 最 设
2 Chi a Aibor e M i sl a m y,Lu a g He n 47 0 . n r n s ie Ac de oy n na 1 09,Ch na i )
Ab t a t: r n — ci s n r b e xit ih H PRF— s r c A a ge e lp i g p o l m e s sw t PD d r The f a u e fr ng — Ra a . e t r so a e
法是 记忆 跟踪 , 关 键 是 盲 区记 忆 跟踪 的起 始 和 其
明 区正常 跟踪 的恢 复 。记忆 跟踪 起始 包 括是遮 挡
检测 与记 忆跟 踪 滤 波 器 初 始化 , 常 跟踪 恢 复 则 正 涉及 透 明 区检测 和低 信噪 比下 滤波 器 的初始 化 。 本 文 第 二 部 分 分 析 了遮 挡 特 性 , 出 了 单 提
e lp i g a e a a y e ci s n r n l z d,he c o nt i g t o os lt tt r nd o i a p c r n e c me i o be n he pr p a ha he t e fsgn ls e t um
p a a iud nd de e t a ia i n o o l rf e e y c n be u e o s pp tt e i i e k m gn t e a c n r lz to fD pp e r qu nc a s d t u or he d cson o ci i . O n t c a i n o i gl fe lpsng he o c so fs n e PRF , t r m e r f a ie lp i g ta ki s d he f a wo k o nt— c i s n r c ng ba e m e or a d t e s ic n m e ha im b t e n m y n h w t hi g c ns e w e m e o y nd no m a ta k ng fle i m r a r l r c i it r s c srce on t u t d. S m u a i n r s l n RF ha be s a s e e t d t v l t h r o m a c i l to e u t i c m r i l o pr s n e o e a ua e t e pe f r ne o o s d m e ho fpr po e t d. K e r : d pp e a a y wo ds o l r r d r;r ng ; m e o y t a ki g a e m r rc n
利用极化信息的高频地波雷达TBD检测算法

利用极化信息的高频地波雷达TBD检测算法李发宗;毛兴鹏;常维国【摘要】Complex clutters of High Frequency Surface Wave Radar cause difficulties on target detection. Based on polarization characteristics of HFSWR, a new method by combining polarization information with the traditional dynamic programming algorithm is proposed. Moving target direction information and polarization information are used to improve the performance of the algorithm, and pre⁃detection technique is adopted to reduce the amount of calculation. The simulation and test results in a Gaussian background and HFSWR measured data show that the new algorithm based on polarization information has significant performance benefits compared to the traditional method based on dynamic programming algorithm in the ionosphere clutter.%为解决复杂的杂波背景造成高频地波雷达目标检测上的困难,针对高频地波雷达的极化特性,提出了一种将极化信息与传统动态规划算法相结合的TBD检测新方法。
HPRFPD末制导雷达解距离模糊方法设计
Ke r s HP y wo d : RF; D rd r rn ee l s ; a g mb g i ; l t— P F; aa t e i P a a ;a g ie r e a i t mu i — R p rmee d sg c p n u y r n
1 引
言
另一固有问题 ,D P 体制末制导雷达通过“ 时分” 的方 法 发射 和接 收信号 _ 。在 发射 机发射 脉 冲期 间接 收 2 J
机 必须 关机 。如果 目标 回波到 达末制 导雷达 的时候
距 离模糊 问题 是高重 频 脉 冲多普 勒 ( P FP ) H R D 末 制导雷 达 的固有 问题 , 目标 的 回波延 迟 时 间大 当
H R D末制导雷达解距离模糊方法设计 P FP
王 莹 苏宏艳 朱 淮城 袁 , , , 起2
(. 1中国航天科工集 团二院 二十五所 , 京 105 ; . 0 842 中国航天科工集 团第二研究 院, 北京 105 ) 084
摘
要: 了解决高重频脉冲 多普勒末制导雷达制导过程 中的距 离遮挡和距 离模糊问题 , 为 实现在距
Ab ta t R n e a iut n c is r o ih rn rb e R D r i a g iig rd r T ovn sr c : a g mbg i a d e l eae t ee t o lmsi HP F P t m n d n a . o sl ig y p w n p n e lu a
W NG Yn H ogyn ,Z a—hn U N i A i ,S U H n -a HUHu i eg ,Y A Q 2 g c
雷达探测深度与中心频率参考对应简...
5)在第六章中本文把雷达探测的浸润线高度作为一个参数,应用软件 GEO-Studio 确定 尾矿坝的稳定安全系数,由于浸润线高度与实际钻进测量值之间的误差率小于 5%,认为探地 雷达探测的浸润线结果确定的稳定安全系数可以作为尾矿安全稳定的一个参考安全系数。 关键词:探地雷达;浸润线;电性参数;雷达参数优化;稳定安全系数
1.1 选题的背景及意义 ........................................................................................................... 1 1.2 探地雷达的国内外发展现状............................................................................................ 2
I
Abstract
The position of saturation line as an important aspect of stability monitoring of tailings dam, and now there are many ways for the monitoring of tailings dam saturation line , but the ground penetrating radar as a fast, nondestructive measurement of saturation line has not been widely applied. In this paper, the following aspects to elaborate the cont监测的一个重要方面,现在工程中对于尾矿坝浸润线的 监测手段有很多种,但探地雷达作为一种快速、无损的浸润线观测尚未得到广泛应用。本文 主要通过以下几个方面来阐述研究内容:
基于TBD方法的高频地波雷达弱目标检测与跟踪技术研究
国内图书分类号:TN958.93国际图书分类号:621.396.96工学硕士学位论文基于T B D方法的高频地波雷达弱目标检测与跟踪技术研究硕士研究生:夏共仪导 师:位寅生副教授申请学位:工学硕士学 科、专 业:信息与通信工程所在单 位:电子与信息技术研究院答辩日 期:2008年6月授予学位单位:哈尔滨工业大学Classified Index: TN958.93U.D.C: 621.396.96Dissertation for the Master’s Degree in EngineeringRESEARCH ON DETECTION AND TRACKING OF DIM TARGET BASED ONTBDCandidate:Supervisor:Academic Degree Applied for: Speciality:Affiliation:Date of Defence:Degree-Conferring-Institution: Xia GongyiAssociate Prof. Wei Yinsheng Master of Engineering Information and Communication EngineeringSchool of Electronics Information TechnologyJune,2008Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在高频地波雷达工作的HF频段上,存在着大量的干扰源,如短波电台的广播、通讯信号以及多普勒零频率的附近存在Bragg一阶谱和二阶谱,和大气噪声,目标回波强度通常低于背景噪声,另外超视距雷达由于波段和带宽有限,距离分辨率为数千米左右,方位分辨率更低,这使得微弱目标的回波往往淹没在复杂的杂波和噪声中,即使通过二维相参积累后,信噪比还是也无法满足对目标进行有效检测。
雷达成像rd算法积分旁瓣比
雷达成像rd算法积分旁瓣比
雷达成像是一种利用雷达技术进行目标成像的方法,而积分旁
瓣比是评价雷达成像质量的重要指标之一。
积分旁瓣比是指成像过
程中目标信号与旁瓣(或者说杂波)信号之间的比值。
在雷达成像中,旁瓣通常是指由于雷达天线方向图、波束形状等因素引起的非
期望信号。
从技术角度来看,雷达成像中的积分旁瓣比是由雷达系统的性
能参数、成像算法以及目标场景等多个因素共同决定的。
首先,雷
达系统的天线方向图和波束形状会直接影响到旁瓣的产生,因此天
线设计和波束控制是影响积分旁瓣比的重要因素。
其次,成像算法
的设计也会对积分旁瓣比产生影响,比如在成像算法中采用的滤波、聚焦等处理方式会影响到目标信号和旁瓣信号的分离程度。
此外,
目标场景的复杂程度也会对积分旁瓣比产生影响,比如目标的反射
特性、背景干扰等因素都会影响到成像质量。
另外,从应用角度来看,积分旁瓣比的大小直接关系到雷达成
像的清晰度和目标分辨率。
较高的积分旁瓣比意味着目标信号相对
于旁瓣信号更突出,成像质量更高,目标的细节信息能够更加清晰
地呈现出来。
因此,在实际的雷达成像应用中,工程师们通常会根
据具体的成像要求和场景特点来调整雷达系统参数和优化成像算法,以获得更好的积分旁瓣比,从而获得更高质量的雷达成像结果。
总之,雷达成像中的积分旁瓣比是一个综合了技术、算法和应
用等多方面因素的重要指标,对于评价雷达成像质量和优化成像效
果具有重要意义。
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第 5期
2 O l 3年 1 0月
雷达 科 学 与 技 术
Ra daF Sci enc e a nd T ech noI ogy
Vo 1 . 1 1 No . 5
Oc t o be r 2 Ol 3
两种 T s t r a c t: T he d e t e c t i on a n d t r a c k i n g o f m ov i ng t a r g e t s i n a l o w SN R e nv i r onm e n t a r e c r i t i c a l i n t h e c on t e xt of t a r ge t t r a c k i n g. The t r a c k— be f or e de t e c t ( T BD ) t e c hn i q ue i s a n e f f e c t i v e m e t hod t o d e t e c t a nd t r a c k
陆爱 中 , 蔡 飞 ,范红旗 ,肖怀铁
( 国 防科 技 大 学 AT R 国 家 重点 实验 室 ,湖南 长沙 4 1 0 0 7 3 )
摘 要 :在低 信噪 比环 境 中检 测 和 跟 踪 运 动 目标 是 目标跟 踪 的 重要 内容 , TB D是 弱 小 目标 检 测 与 跟 踪 的有效方法, 不 同的 T B D 方 法 在检 测 跟 踪性 能及 运 算 量 上 有 不 同的 特 点 。针 对 HP R F - P D雷达的应 用, 建
立 了 目标 的 动 态模 型和 观 测 模 型 , 给 出了动 态规 划 和 粒 子 滤 波 TB D算法的原理及 实现流程 , 并 对 各 步 骤 的
实现 进 行 了详 细说 明 , 通 过 仿 真 实验 比较 了两种 算 法的 检 测 、 跟 踪 性 能 和 运 算 量 。仿 真 结 果 表 明 , 动 态规 划 T B D运算量较小 , 更 易于 实现 , 而粒 子 滤 波 T B D具有更好的跟踪性能, 且 在 低信 噪 比 下 有较 高 的检 测 能 力 。
d i m t a r g e t s .Di f f e r e n t TBD a l g o r i t h ms h a v e d i f f e r e n t c h a r a c t e r i s t i c s i n d e t e c t i o n / t r a c k i n g p e r f o r ma n c e s a n d
I U Ai — z h o ng ・CAI Fe 1 .F 、 AN Ho n g — q I _XI AO Hu a i — t i
( AT R Na t i o n a l Ke y L a b . Na t i o n a l U n i v e r s i t y o f D e f e n s e T e c h n o l o g y。 C h a n g s h a 4 1 0 0 7 3 , C h i n a)
关 键 词 :HP R F - P D 雷达 ; 检 测 前跟 踪 ;动 态规 划 ;粒 子 滤 波 中图分类号: T N9 5 7 . 5 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 — 2 3 3 7 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 4 9 8 — 0 7
A Co mp a r i s o n Be t we e n Two TBD Al g o r i t h ms i n t h e Ap p l i c a t i o n t o HPRF - PD Ra d a r