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基于天波超视距雷达的概率数据关联算法研究

作　者: 王丽珍
导　师: 潘泉；梁彦
学　校: 西北工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 天波超视距雷达 航迹起始 航迹维持 概率数据关联 Hough变换 目标跟踪 可视性
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 220次
引　用: 3次
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内容摘要


在远程预警系统中，超视距雷达(OTHR)以其探测距离远、覆盖面积大以及抗隐身等优点受到各国学者的广泛关注。天波超视距雷达存在着低的检测概率、低的测量精度、低的数据率以及电离层的多个传播模式引起的多路径效应问题，使得进行相关的数据关联工作非常困难。本文在“三低”以及“多径”的跟踪环境下，研究了一系列的概率数据关联算法。主要工作如下： (1)介绍了天波超视距雷达数据处理面临的问题以及国内外的研究现状，并指出了目前存在的问题。 (2)在不同检测概率、不同虚警概率条件下，分别对MMUPDA算法、IPDA算法的确认概率、删除概率进行测试，综合考虑跟踪性能评估指标，得出确认概率、删除概率的可行性范围；针对在密集杂波环境下，运用MMUPDA算法和IPDA算法跟踪目标时出现的虚假航迹占有率偏高的问题，本文提出了HT-MMUPDA和HT-IPDA算法。 (3)在MMUPDA算法基础上，引入目标的航向信息，提出了基于航向信息的MMUPDA算法，仿真结果表明：新算法明显降低了虚假航迹占有率。 (4)运用As-IPDA算法在天波超视距雷达的“三低”环境下对平滑步长进行测试，给出了平滑步长对于算法性能的影响，并且在不同检测概率、不同虚警概率条件下进行一系列的仿真，验证了As-IPDA算法用在OTHR目标跟踪中的可行性以及算法对于跟踪环境的鲁棒性。 (5)由于天波超视距雷达的多路径效应，雷达坐标系下的单目标跟踪算法会产生模式与模式之间的混跟现象，为了避免这种现象，提出用多目标跟踪算法GPDA来处理超视距雷达单个目标的多模式跟踪问题，并对算法进行一系列的仿真，从而验证了算法的可行性。 (6)针对GPDA算法只能进行航迹维持的局限性，本文提出了HT-GPDA算法，HT-GPDA算法是运用Hough变换进行航迹起始，GPDA算法进行航迹维持。仿真结果表明了HT-GPDA算法可以很好地进行OTHR的目标跟踪。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 引言  8
  1.2 OTHR数据处理的特点及研究现状  8-11
  1.3 概率数据关联算法  11-13
  1.4 本文的主要工作  13-15
第二章 MMUPDA算法及其扩展算法  15-32
  2.1 引言  15-16
  2.2 MMUPDA算法流程  16
  2.3 MMUPDA算法仿真  16-21
    2.3.1 连续起始拍数I的参数分析  16-17
    2.3.2 确认概率Pc的参数分析  17-20
    2.3.3 删除概率Pt的参数分析  20
    2.3.4 不同虚警概率下的算法性能分析  20-21
    2.3.5 不同检测概率下的算法性能分析  21
  2.4 MMUPDA仿真结论  21-22
  2.5 Hough变换的优点  22
  2.6 HT-MMUPDA算法描述  22-26
    2.6.1 目标动态模型  22-23
    2.6.2 HT-MMUPDA算法  23-26
  2.7 HT-MMUPDA与MMUPDA算法比较  26-27
  2.8 基于航向信息的MMUPDA算法  27-31
    2.8.1 算法步骤  27-29
    2.8.2 仿真分析  29-31
  2.9 本章小结  31-32
第三章 “三低”环境下的IPDA算法及其扩展算法  32-40
  3.1 引言  32
  3.2 IPDA算法描述  32-34
    3.2.1 背景  32-33
    3.2.2 IPDA算法  33-34
  3.3 IPDA算法仿真分析  34-38
    3.3.1 确认概率、删除概率的参数测试  35-36
    3.3.2 不同检测概率下的算法性能分析  36-37
    3.3.3 不同虚警概率下的算法性能分析  37-38
  3.4 IPDA算法仿真结果  38
  3.5 HT-IPDA算法  38-39
  3.6 本章小结  39-40
第四章 “三低”环境下的As-IPDA算法  40-47
  4.1 引言  40
  4.2 As-IPDA算法描述  40-43
  4.3 As-IPDA算法仿真分析  43-46
    4.3.1 单次仿真情况  43-44
    4.3.2 平滑步长的参数分析  44-45
    4.3.3 不同检测概率下的算法性能分析  45-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章 “多径”环境下的GPDA算法及其扩展算法  47-55
  5.1 引言  47
  5.2 GPDA算法流程  47-48
  5.3 GPDA算法仿真  48-51
    5.3.1 单次仿真情况  48-49
    5.3.2 不同检测概率下的算法性能分析  49-50
    5.3.3 不同虚警概率下的算法性能分析  50-51
    5.3.4 仿真小结  51
  5.4 哈夫变换广义概率数据关联算法(HT-GPDA算法)  51-54
    5.4.1 HT-GPDA流程以及算法步骤  52
    5.4.2 不同检测概率下的算法性能分析  52-53
    5.4.3 不同虚警概率下的算法性能分析  53-54
  5.5 本章小结  54-55
第六章 总结与展望  55-57
  6.1 总结  55-56
  6.2 展望  56-57
附录1 跟踪环境及相关参数设置  57-58
附录2 性能评估指标  58-60
参考文献  60-65
硕士期间发表的论文  65-66
承担课题  66-67
致谢  67-68

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计 > 数据库理论与系统
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