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自适应跟踪滤波算法研究及其工程实现

作　者: 王国庆
导　师: 史林
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 雷达数据处理机动目标跟踪自适应滤波硬件系统
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 657次
引　用: 2次
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内容摘要

在雷达数据处理中,目标跟踪是一个很重要的组成部分。目前常用的跟踪滤波器有α-β滤波器、卡尔曼滤波器、粒子滤波器以及用于机动目标跟踪的自适应α-β滤波器、自适应卡尔曼滤波器等。随着微电子技术的发展,α-β滤波器、卡尔曼滤波器、自适应α-β滤波器、自适应卡尔曼滤波器等广泛应用在通信、雷达、导航、自动控制等领域。本文的工作是在研究几种滤波算法的基础上提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波,并采用DSP和FPGA等器件实现了某雷达信号处理机的数据处理部分。文章来源于某型号雷达信号处理机研制项目中的数据处理部分。文章首先说明了论文背景和工作意义;其次,详细阐述了卡尔曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法以及α-β-γ滤波器,对卡尔曼滤波和α-β-γ滤波作了仿真对比,分析了两者的滤波效果;然后介绍了机动目标跟踪,阐述了机动目标跟踪中的两种常用的模型—Singer模型和基于当前统计模型,在自适应α-β滤波和自适应卡尔曼滤波基础上提出了一种修正的自适应卡尔曼滤波算法,仿真说明了提出算法的优缺点;最后,详细阐述了某雷达信号处理机数据处理部分的软硬件设计。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 研究的目的与意义  8
  1.2 跟踪滤波理论研究进展  8-11
  1.3 论文主要内容  11-14
第二章卡尔曼滤波与α-β- γ滤波  14-24
  2.1 卡尔曼滤波器  14-16
  2.2 扩展卡尔曼滤波器  16-18
  2.3 α-β- γ滤波器  18-19
  2.4 仿真实验  19-22
  2.5 小结  22-24
第三章自适应跟踪滤波  24-38
  3.1 机动目标跟踪  24-29
    3.1.1 机动目标跟踪基本原理  24-25
    3.1.2 机动目标模型  25-28
    3.1.3 机动检测与机动辨识  28-29
  3.2 自适应滤波器  29-34
    3.2.1 自适应α- β滤波器  29-31
    3.2.2 基于当前统计模型自适应卡尔曼滤波器  31-32
    3.2.3 改进的自适应卡尔曼滤波器  32-34
  3.3 仿真实验  34-36
  3.4 小结  36-38
第四章某雷达数据处理软硬件设计  38-66
  4.1 ADSP-TS101 芯片特性及软件开发系统  38-44
    4.1.1 ADSP-TS101 处理器简介  38-40
    4.1.2 ADSP-TS101 软件开发系统及流程概述  40-44
  4.2 雷达数据处理硬件设计  44-52
    4.2.1 雷达数据处理系统硬件设计框图  44-45
    4.2.2 电路模块  45-52
  4.3 雷达数据处理算法及软件实现  52-62
    4.3.1 雷达信号处理流程  52-53
    4.3.2 雷达系统工作状态  53-56
    4.3.3 数据处理流程图及算法软件实现  56-62
  4.4 仿真实验  62-64
  4.5 小结  64-66
第五章结束语  66-68
致谢  68-70
参考文献  70-74
研究成果  74-76
附录A 数据处理实物电路板图  76

自适应跟踪滤波算法研究及其工程实现

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