雜波環(huán)境下基于粒子濾波的雷達(dá)微弱目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤研究.pdf

1、天基預(yù)警雷達(dá)監(jiān)測(cè)彈道導(dǎo)彈等空中目標(biāo)具有預(yù)警時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，但面臨非平穩(wěn)雜波嚴(yán)重掩蓋下的微弱目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題。直接應(yīng)用傳統(tǒng)空時(shí)自適應(yīng)處理（STAP）技術(shù)來(lái)抑制天基雷達(dá)雜波，性能很差，仍會(huì)有雜波剩余，此時(shí)量測(cè)模型和后驗(yàn)概率將更復(fù)雜。基于粒子濾波（PF）的檢測(cè)前跟蹤（TBD）技術(shù)不設(shè)置檢測(cè)門限，直接對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且適用于非線性、非高斯系統(tǒng)，尤其適合低信雜噪比（SCNR）下雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤。論文的主要工作如下:
　　1.討論雜波幅度分

2、布、非相參積累檢測(cè)方法以及粒子濾波基本原理等一些關(guān)鍵問(wèn)題，為后續(xù)的研究提供參考。
　　2.針對(duì)雜波環(huán)境下的雷達(dá)微弱點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤問(wèn)題。采用了含有Weibull雜波分布的傳感器量測(cè)模型，根據(jù)中心極限定理，結(jié)合混合概率密度函數(shù)，推導(dǎo)出量測(cè)值的似然函數(shù)和粒子權(quán)重?；诹Ｗ訛V波算法，使用TBD技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了Weibull雜波環(huán)境下雷達(dá)微弱點(diǎn)目標(biāo)的跟蹤與檢測(cè)。仿真結(jié)果表明，在Weibull雜波環(huán)境下的PF-TBD算法能穩(wěn)定地檢測(cè)到信雜噪比為

3、3dB的目標(biāo)。
　　3.考慮雜波環(huán)境下雷達(dá)微弱擴(kuò)展目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤問(wèn)題。以桿狀物體作為研究對(duì)象，劃分出距離和方位上的單元格，在不同區(qū)域內(nèi)給出了含有Weibull雜波的量測(cè)模型。在點(diǎn)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，利用目標(biāo)擴(kuò)散函數(shù)，得到擴(kuò)展目標(biāo)的似然函數(shù)和粒子權(quán)重。在TBD框架下，將二進(jìn)制目標(biāo)存在變量和目標(biāo)形狀參數(shù)加入到狀態(tài)向量中，基于粒子濾波，抽樣得到散射點(diǎn)集合，實(shí)現(xiàn)了在雜波環(huán)境下對(duì)擴(kuò)展目標(biāo)狀態(tài)和形狀參數(shù)的檢測(cè)和估計(jì)。仿真結(jié)果表明，該算法能穩(wěn)定地檢測(cè)