本發(fā)明屬于雷達(dá)微弱目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤領(lǐng)域,適用于解決PD雷達(dá)測(cè)距模糊條件下對(duì)微弱目標(biāo)的積累檢測(cè)問(wèn)題。
背景技術(shù):
雷達(dá)微弱目標(biāo)的檢測(cè)跟蹤是一個(gè)困難而又至關(guān)重要的問(wèn)題,對(duì)于打贏未來(lái)高科技戰(zhàn)爭(zhēng)具有決定性意義。隨著隱身技術(shù)的發(fā)展,微弱目標(biāo)的出現(xiàn)對(duì)雷達(dá)性能提出了巨大挑戰(zhàn),由于微弱目標(biāo)的回波信號(hào)信噪比非常低,用傳統(tǒng)的短時(shí)間相參積累檢測(cè)方法不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可靠檢測(cè);另一方面,為了無(wú)模糊地測(cè)量目標(biāo)速度,PD雷達(dá)通常采用高、中脈沖重復(fù)頻率模式,從而造成目標(biāo)的距離測(cè)量是模糊的,這使得PD雷達(dá)對(duì)微弱目標(biāo)的檢測(cè)問(wèn)題變得更加困難。
為了改善目標(biāo)信噪比,必須進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間非相參積累以獲得更多的信號(hào)能量,其中最典型的方法是動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法。動(dòng)態(tài)規(guī)劃是一種基于多階段過(guò)程決策的等效窮盡搜索算法,它通過(guò)多階段分級(jí)處理把一個(gè)多維優(yōu)化搜索問(wèn)題劃分為幾個(gè)單維優(yōu)化搜索問(wèn)題,在最佳路徑的規(guī)劃過(guò)程中實(shí)現(xiàn)多幀量測(cè)信息的積累,從而改善目標(biāo)信噪比,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)微弱目標(biāo)的可靠檢測(cè);但是,PD雷達(dá)量測(cè)出現(xiàn)模糊情況時(shí),目標(biāo)量測(cè)在時(shí)空關(guān)系上是斷續(xù)的,無(wú)法采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法對(duì)來(lái)自同一個(gè)目標(biāo)的回波能量進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間非相參積累。
在文獻(xiàn)[張偉,孔令講,楊曉波等.一種用于HPRF雷達(dá)的改進(jìn)DPA弱目標(biāo)檢測(cè)算法[J].現(xiàn)代雷達(dá).2011,33(5)]中,作者提出了一種改進(jìn)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法來(lái)解決上述問(wèn)題,其基本步驟如下:
1)利用上一時(shí)刻的預(yù)測(cè)狀態(tài)對(duì)當(dāng)前時(shí)刻量測(cè)進(jìn)行跳變判斷,判斷量測(cè)是否跨模糊區(qū)間;
2)根據(jù)判決結(jié)果,選擇不同的動(dòng)態(tài)規(guī)劃搜索策略,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)能量的積累;
3)通過(guò)門限檢測(cè),得到目標(biāo)模糊航跡的回溯。
上述方法通過(guò)跳變判斷采取不同的搜索策略,從而實(shí)現(xiàn)沿著目標(biāo)模糊航跡的非相參積累,以改善目標(biāo)信噪比,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)模糊航跡的檢測(cè),但是其存在如下缺點(diǎn):
1)需要根據(jù)上一時(shí)刻的預(yù)測(cè)狀態(tài)進(jìn)行跳變判斷,因此需要目標(biāo)狀態(tài)模型的先驗(yàn)信息,當(dāng)無(wú)法建立目標(biāo)狀態(tài)模型或者模型建立得不準(zhǔn)確時(shí),就會(huì)導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤;
2)通過(guò)算法處理后只能檢測(cè)到目標(biāo)的模糊航跡,無(wú)法從根本上解決雷達(dá)目標(biāo)的檢測(cè)跟蹤問(wèn)題;
3)如果要得到目標(biāo)真實(shí)航跡,還需要通過(guò)余數(shù)定理來(lái)進(jìn)行解模糊處理,算法的解模糊性能受到余數(shù)定理應(yīng)用條件的限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
1.要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的是提出一種基于距離匹配的PD雷達(dá)微弱目標(biāo)動(dòng)態(tài)規(guī)劃?rùn)z測(cè)方法,從根本上解決動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法無(wú)法應(yīng)用于PD雷達(dá)模糊情況的問(wèn)題。
2.技術(shù)方案
本發(fā)明提供了一種基于距離匹配的PD雷達(dá)微弱目標(biāo)動(dòng)態(tài)規(guī)劃?rùn)z測(cè)方法,采用技術(shù)方案步驟如下:
步驟1:初始化系統(tǒng)參數(shù):
Pfa為初始門限虛警;
Rmax為雷達(dá)最大作用距離;
M為PD雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率的種類;
m=1,2,…,M為脈沖重復(fù)頻率的序號(hào);
Fm為第m個(gè)脈沖重復(fù)頻率;
Rum為脈沖重復(fù)頻率Fm對(duì)應(yīng)的最大不模糊距離;
K為處理數(shù)據(jù)的掃描時(shí)刻總數(shù);
k=1,2,…,K為數(shù)據(jù)的掃描時(shí)刻序號(hào);
Nk為k時(shí)刻量測(cè)的總數(shù)目;
n=1,2,…,Nk為k時(shí)刻量測(cè)的序號(hào);
為k時(shí)刻第n個(gè)量測(cè)的模糊距離;
為k時(shí)刻第n個(gè)量測(cè)的方位;
An(k)為k時(shí)刻第n個(gè)量測(cè)的回波幅度;
為k時(shí)刻第n個(gè)量測(cè)單元;
Z′k為k時(shí)刻距離匹配量測(cè)序列;
Jk為k時(shí)刻可能航跡的總數(shù)目;
j=1,2,…,Jk為k時(shí)刻可能航跡的序號(hào);
Sk(j)為k時(shí)刻第j個(gè)可能航跡的目標(biāo)函數(shù);
Ik(j)為k時(shí)刻第j個(gè)可能航跡的價(jià)值函數(shù);
H(j)為最終檢測(cè)到的第j個(gè)目標(biāo)真實(shí)量測(cè)序列;
步驟2:初始門限處理
在掃描時(shí)刻k,將每一個(gè)距離-方位單元的回波數(shù)據(jù)分別與一個(gè)初始門限η1進(jìn)行比較,從而消除部分噪聲影響,得到PD雷達(dá)初始檢測(cè)后的量測(cè)數(shù)據(jù)序列Zk,具體措施為:
(1)在掃描時(shí)刻k,將每一個(gè)量測(cè)單元zn(k)分別與一個(gè)初始門限η1進(jìn)行比較,從而消除部分噪聲影響;為了最大限度的保留目標(biāo)信息,選擇一個(gè)較大初始虛警,其初始門限設(shè)定為:
其中,為Zk中所有量測(cè)單元中幅度的平均值:
(2)采用初始門限對(duì)雷達(dá)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始檢測(cè),得到處理后的雷達(dá)量測(cè)序列其中zn(k)取值如下:
在后續(xù)處理中,跳過(guò)取值全為0的量測(cè)單元,這樣,就可以排除部分噪聲的影響,從而降低計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)量;
步驟3:距離匹配處理
PD雷達(dá)對(duì)目標(biāo)距離的量測(cè)通常是模糊的,所有距離維的量測(cè)都?jí)嚎s在第1個(gè)模糊區(qū)間內(nèi),導(dǎo)致目標(biāo)量測(cè)在時(shí)空上不連續(xù),因此難以沿著目標(biāo)航跡進(jìn)行非相參積累;為了解決這個(gè)問(wèn)題,對(duì)雷達(dá)量測(cè)序列Zk進(jìn)行距離匹配處理,將距離等概率匹配到所有模糊區(qū)間,得到雷達(dá)的距離匹配量測(cè)序列Z′k,從而恢復(fù)量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性,具體措施為:
(1)計(jì)算每一個(gè)脈沖重復(fù)頻率Fm的模糊區(qū)間個(gè)數(shù)Φm
Φm=Int(Rmax/Rum),
其中Int()表示取整運(yùn)算,m=1,2,…,M;
(2)k時(shí)刻,對(duì)于雷達(dá)通過(guò)Fm測(cè)得的第n個(gè)量測(cè)zn(k),將其距離匹配到第lm個(gè)模糊區(qū)間,可得一個(gè)匹配距離
(3)添加相應(yīng)方位回波幅度An(k)、模糊區(qū)間數(shù)lm等信息,構(gòu)建一個(gè)距離匹配量測(cè)
(4)令模糊區(qū)間數(shù)lm在lm=1,2,…,Φm中連續(xù)取值,得到一組距離匹配量測(cè)
(5)令量測(cè)數(shù)n在n=1,2,…,Nk中連續(xù)取值,得到k時(shí)刻所有量測(cè)的距離匹配量測(cè)序列Z′k
這樣,通過(guò)距離匹配處理,在Z′k中恢復(fù)了量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性;
(6)Z′k為一個(gè)行數(shù)為ΦmNk的序列,將其簡(jiǎn)化表示為:
其中,i表示距離匹配量測(cè)序列Z′k中的量測(cè)的行數(shù),i=1,2,…,ΦmNk,z′i(k)表示Z′k中的第i行距離匹配量測(cè)向量;
經(jīng)過(guò)上述處理,得到目標(biāo)的距離匹配量測(cè)序列Z′k,由于處理過(guò)程對(duì)雷達(dá)的所有模糊區(qū)間行了等概率匹配;因此必然有距離匹配量測(cè)落在目標(biāo)真實(shí)模糊區(qū)間中;可見(jiàn),處理后的量測(cè)序列Z′k中必然存在目標(biāo)的真實(shí)量測(cè),從而恢復(fù)了量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性。
步驟4:動(dòng)態(tài)規(guī)劃處理
將K個(gè)掃描時(shí)刻處理得到的所有距離匹配量測(cè)序列構(gòu)成一個(gè)搜索集合Z′1:K=[Z′1,Z′2,…,Z′K];經(jīng)過(guò)上述步驟3距離匹配處理后,Z′k中必然存在目標(biāo)k時(shí)刻的真實(shí)距離量測(cè),這樣就恢復(fù)了量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性;進(jìn)而可知,目標(biāo)的真實(shí)航跡必然且唯一存在于搜索集合Z′1:K中;在不考慮量測(cè)誤差的情況下,不同時(shí)刻不同脈沖重復(fù)頻率的目標(biāo)量測(cè)應(yīng)該積累在其真實(shí)航跡上,而隨機(jī)噪聲量測(cè)則不具備上述積累性;因此,可以通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法對(duì)搜索集合中的所有可能航跡進(jìn)行搜索,遞推求取目標(biāo)函數(shù)Sk(j)和相應(yīng)價(jià)值函數(shù)Ik(j),實(shí)現(xiàn)回波幅度沿目標(biāo)航跡的非相參積累,從而改善目標(biāo)信噪比,提高雷達(dá)檢測(cè)概率;
步驟5:門限檢測(cè)
根據(jù)積累的價(jià)值函數(shù)IK(j),設(shè)定檢測(cè)門限G,消除積累價(jià)值較低的可能航跡,保留價(jià)值函數(shù)超過(guò)檢測(cè)門限的可能航跡,將其存入候選航跡集合D:
D={j|[IK(j)≥G,j=1,2,…,Jk]},
其中,{j|[IK(j)≥G,j=1,2,…,Jk]}表示提取所有滿足IK(j)≥G條件的可能航跡的序號(hào)j;
步驟6:目標(biāo)提取
對(duì)于候選航跡集合D中的每一條可能航跡序號(hào)j∈D,從第K個(gè)時(shí)刻開(kāi)始,進(jìn)行逆序回溯,得到目標(biāo)在k時(shí)刻對(duì)應(yīng)的量測(cè)序號(hào)ik:
ik=Sk(j);
從Z′K中提取序號(hào)ik對(duì)應(yīng)的目標(biāo)量測(cè)
當(dāng)k=1,…,k,…,K時(shí)得到目標(biāo)對(duì)應(yīng)的量測(cè)序列從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)真實(shí)軌跡的提取。
3.有益效果
和背景技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果說(shuō)明:
(1)本發(fā)明采用的一種基于距離匹配的PD雷達(dá)微弱目標(biāo)動(dòng)態(tài)規(guī)劃?rùn)z測(cè)方法,可以從根本上解決PD雷達(dá)在量測(cè)模糊情況下的微弱目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題:首先通過(guò)距離匹配處理恢復(fù)目標(biāo)模糊量測(cè)的時(shí)空相關(guān)性,然后利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱目標(biāo)信息的非相參積累,避免了PD雷達(dá)測(cè)距模糊問(wèn)題和微弱目標(biāo)低信噪比特性造成的目標(biāo)漏檢,可有效提高PD雷達(dá)對(duì)微弱目標(biāo)的檢測(cè)概率,工程實(shí)現(xiàn)容易,有較強(qiáng)的實(shí)用性和推廣應(yīng)用價(jià)值。
(2)與現(xiàn)有方法相比,本發(fā)明不需要進(jìn)行跳變判斷,而是通過(guò)距離匹配處理提取量測(cè)相關(guān)性,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的遞推積累,處理方法更加簡(jiǎn)單靈活;另一方面,現(xiàn)有方法只是檢測(cè)到了目標(biāo)的模糊軌跡,還需要通過(guò)余數(shù)定理進(jìn)行解模糊處理才能得到目標(biāo)真實(shí)軌跡,本發(fā)明的距離匹配處理過(guò)程實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)真實(shí)量測(cè)的匹配,因此最終檢測(cè)結(jié)果輸出的是目標(biāo)的真實(shí)軌跡。
附圖說(shuō)明
附圖1是本發(fā)明的整體流程圖;
附圖2是本發(fā)明實(shí)施例中初始門限處理前后雷達(dá)量測(cè)圖;
附圖3是本發(fā)明實(shí)施例中距離匹配處理后雷達(dá)量測(cè)圖;
附圖4是本發(fā)明實(shí)施例中動(dòng)態(tài)規(guī)劃搜索航跡圖;
附圖5是本發(fā)明實(shí)施例中各搜索航跡的價(jià)值函數(shù)積累圖;
附圖6是本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)積累的價(jià)值函數(shù)進(jìn)行門限檢測(cè)的示意圖;
附圖7是本發(fā)明實(shí)施例中最終提取的目標(biāo)軌跡圖;
具體實(shí)施方式
本發(fā)明主要采用試驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證,所有步驟、結(jié)論都在Matlab2010a上驗(yàn)證正確。
實(shí)施例條件:針對(duì)一個(gè)通用的單目標(biāo)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景進(jìn)行仿真。假設(shè)目標(biāo)在x-y平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),其初始位置為(51km,22km),速度為(-220m/s,230m/s),目標(biāo)為非起伏目標(biāo),其雷達(dá)截面積0.1m2。傳感器參數(shù)設(shè)置為:兩坐標(biāo)PD雷達(dá)處于坐標(biāo)原點(diǎn)位置,掃描周期為1s,最大作用距離為70km,發(fā)射功率Pt=5kw,載波波長(zhǎng)λ=0.1m,雷達(dá)天線增益34dB,雷達(dá)的距離分辨率為150m,角度分辨率為0.5°。雷達(dá)采用3個(gè)不同PRF的發(fā)射脈沖輪流工作,各PRF分別為16000Hz、111400Hz和119400Hz,對(duì)應(yīng)最大不模糊距離分別為Ru1=9375m,Ru2=13158m,Ru3=7732m。針對(duì)目標(biāo)信噪比為7dB的情況,仿真25個(gè)掃描時(shí)刻的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,其中初始虛警設(shè)置為Pfa=10-2。
以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖1對(duì)本發(fā)明的一種基于距離匹配的PD雷達(dá)微弱目標(biāo)動(dòng)態(tài)規(guī)劃?rùn)z測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)描述。參照說(shuō)明書(shū)附圖1,本發(fā)明的處理流程分以下步驟:
步驟1:根據(jù)仿真條件進(jìn)行參數(shù)初始化:
Pfa=0.01,Rmax=70km,M=3;
F1=16000Hz,F2=11400Hz,F3=19400Hz;
Ru1=9375m,Ru2=13158m,Ru3=7732m,K=25;
Nk為量測(cè)的總數(shù)目;Jk為可能航跡的總數(shù)目;
An(k)=[],Z′k=[];
Sk(j)=[],Ik(j)=[],H(j)=[],j=1,2,…,Jk;
步驟2:初始門限處理
(1)在掃描時(shí)刻k,將每一個(gè)量測(cè)單元zn(k)分別與一個(gè)初始門限η1進(jìn)行比較,從而消除部分噪聲影響;為了最大限度的保留目標(biāo)信息,選擇一個(gè)較大初始虛警,其初始門限設(shè)定為:
其中,為Zk中所有量測(cè)單元中幅度的平均值:
(2)采用初始門限對(duì)雷達(dá)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始檢測(cè),得到處理后的雷達(dá)量測(cè)序列其中zn(k)取值如下:
在后續(xù)處理中,跳過(guò)取值全為0的量測(cè)單元,這樣,就可以排除部分噪聲的影響,從而降低計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)量。
圖2所示為初始門限處理前后雷達(dá)量測(cè)對(duì)比圖,與圖2(a)對(duì)比可以看出,圖2(b)中數(shù)據(jù)量減少了很多,但是源于目標(biāo)的數(shù)據(jù)并沒(méi)有被濾除;可見(jiàn),初始門限處理的主要目的是通過(guò)設(shè)定一個(gè)較高的虛警門限,過(guò)濾掉一部分無(wú)關(guān)的噪聲量測(cè),從而降低數(shù)據(jù)量,提高算法效率。
步驟3:距離匹配處理
從圖2可以看出,PD雷達(dá)對(duì)目標(biāo)距離的量測(cè)通常是模糊的,所有距離維的量測(cè)都?jí)嚎s在第1個(gè)模糊區(qū)間內(nèi),導(dǎo)致目標(biāo)量測(cè)在時(shí)空上不連續(xù),因此難以沿著目標(biāo)航跡進(jìn)行非相參積累;為了解決這個(gè)問(wèn)題,對(duì)雷達(dá)量測(cè)序列Zk進(jìn)行距離匹配處理,將距離等概率匹配到所有模糊區(qū)間,得到雷達(dá)的距離匹配量測(cè)序列Z′k,從而恢復(fù)量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性,具體措施為:
(1)計(jì)算每一個(gè)脈沖重復(fù)頻率Fm的模糊區(qū)間個(gè)數(shù)Φm
Φm=Int(Rmax/Rum),
其中Int()表示取整運(yùn)算,m=1,2,…,M;
(2)k時(shí)刻,對(duì)于雷達(dá)通過(guò)Fm測(cè)得的第n個(gè)量測(cè)zn(k),將其距離匹配到第lm個(gè)模糊區(qū)間,可得一個(gè)匹配距離
(3)添加相應(yīng)方位回波幅度An(k)、模糊區(qū)間數(shù)lm等信息,構(gòu)建一個(gè)距離匹配量測(cè)
(4)令模糊區(qū)間數(shù)lm在lm=1,2,…,Φm中連續(xù)取值,得到一組距離匹配量測(cè)
(5)令量測(cè)數(shù)n在n=1,2,…,Nk中連續(xù)取值,得到k時(shí)刻所有量測(cè)的距離匹配量測(cè)序列Z′k
這樣,通過(guò)距離匹配處理,在Z′k中恢復(fù)了量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性;
(6)Z′k為一個(gè)行數(shù)為ΦmNk的序列,將其簡(jiǎn)化表示為:
其中,i表示距離匹配量測(cè)序列Z′k中的量測(cè)的行數(shù),i=1,2,…,ΦmNk,z′i(k)表示Z′k中的第i行距離匹配量測(cè)向量;由于距離匹配處理過(guò)程對(duì)雷達(dá)的所有模糊區(qū)間進(jìn)行了等概率匹配,因此必然有距離匹配量測(cè)落在目標(biāo)真實(shí)模糊區(qū)間中;可見(jiàn),處理后的量測(cè)序列Z′k中必然存在目標(biāo)的真實(shí)量測(cè),從而恢復(fù)了量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性;
圖3所示為距離匹配處理后雷達(dá)量測(cè)圖,圖中用白色線框標(biāo)出了目標(biāo)軌跡的實(shí)際區(qū)域;將圖3與圖2中雷達(dá)原始量測(cè)對(duì)比可以看出,經(jīng)過(guò)距離匹配處理后量測(cè)的距離范圍由一個(gè)不模糊距離匹配到雷達(dá)最大測(cè)距范圍;如果不考量測(cè)誤差影響,經(jīng)過(guò)距離匹配處理后,在圖2中雜亂的模糊量測(cè)在圖3中都積累在目標(biāo)真實(shí)軌跡附近,這說(shuō)明距離匹配處理能有效提取目標(biāo)量測(cè)的時(shí)空相關(guān)信息。
步驟4:動(dòng)態(tài)規(guī)劃處理
從圖3可以看出,雖然經(jīng)過(guò)距離匹配處理后雷達(dá)量測(cè)的相關(guān)性得到了恢復(fù);但是由于目標(biāo)信噪比較低,如果沒(méi)有通過(guò)白色線框標(biāo)示出目標(biāo)軌跡,很難將目標(biāo)從背景中區(qū)分出來(lái)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,接下來(lái)采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法對(duì)目標(biāo)量測(cè)進(jìn)行非相參積累,從而改善目標(biāo)信噪比,將目標(biāo)軌跡從噪聲背景中檢測(cè)出來(lái),具體方法如下:
將K個(gè)掃描時(shí)刻處理得到的所有距離匹配量測(cè)序列構(gòu)成一個(gè)搜索集合Z′1:K=[Z′1,Z′2,…,Z′K];經(jīng)過(guò)上述步驟3距離匹配處理后,Z′k中必然存在目標(biāo)k時(shí)刻的真實(shí)距離量測(cè),這樣就恢復(fù)了量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性;進(jìn)而可知,目標(biāo)的真實(shí)航跡必然且唯一存在于搜索集合Z′1:K中;在不考慮量測(cè)誤差的情況下,不同時(shí)刻不同脈沖重復(fù)頻率的量測(cè)應(yīng)該積累在真實(shí)航跡上。
通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法對(duì)搜索集合中的所有可能航跡進(jìn)行搜索,搜索得到集合中所有的可能航跡,如圖4所示;然后,遞推求取各可能航跡的價(jià)值函數(shù)Ik(j),實(shí)現(xiàn)回波幅度沿目標(biāo)航跡的非相參積累,從而改善目標(biāo)信噪比,提高雷達(dá)檢測(cè)概率,各可能航跡的價(jià)值函數(shù)如圖5所示。
步驟5:門限檢測(cè)
如圖6所示,根據(jù)積累的價(jià)值函數(shù)IK(j),設(shè)定歸一化檢測(cè)門限G=45,消除積累價(jià)值較低的可能航跡,保留價(jià)值函數(shù)超過(guò)檢測(cè)門限的可能航跡,將其存入候選航跡集合D:
D={j|[IK(j)≥G,j=1,2,…,Jk]},
從圖6可以看出,在本發(fā)明實(shí)施例中,候選航跡集合D中只有一個(gè)元素D={j=30};
步驟6:目標(biāo)提取
對(duì)于候選航跡集合D中的可能航跡j=30,從第K個(gè)時(shí)刻開(kāi)始,進(jìn)行逆序回溯,得到目標(biāo)在k時(shí)刻對(duì)應(yīng)的量測(cè)序號(hào)ik:
ik=Sk(30);
從Z′K中提取對(duì)應(yīng)的匹配量測(cè)
當(dāng)k=1,…,k,…,K時(shí)得到目標(biāo)對(duì)應(yīng)的量測(cè)序列從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)真實(shí)軌跡的提取,如圖5所示;從圖5中可以看出,本發(fā)明的方法可以有效消除噪聲的干擾檢測(cè)到目標(biāo)的真實(shí)軌跡。
從實(shí)施例驗(yàn)證結(jié)果可以看出,本發(fā)明克服了PD雷達(dá)測(cè)距模糊條件下微弱目標(biāo)量測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法有效積累的問(wèn)題;通過(guò)距離匹配處理恢復(fù)目標(biāo)模糊量測(cè)的時(shí)空相關(guān)性,然后利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱目標(biāo)信息的非相參積累,避免了PD雷達(dá)測(cè)距模糊問(wèn)題和微弱目標(biāo)低信噪比特性造成的目標(biāo)漏檢,可有效提高PD雷達(dá)對(duì)微弱目標(biāo)的檢測(cè)概率;在當(dāng)前仿真條件下,本發(fā)明對(duì)微弱目標(biāo)具有很好的檢測(cè)性能,同時(shí)可以直接提取目標(biāo)的真實(shí)軌跡,無(wú)需再進(jìn)行解模糊處理,工程實(shí)現(xiàn)容易,有較強(qiáng)的實(shí)用性和推廣應(yīng)用價(jià)值。