PF-TBD算法及其在天波超視距雷達(dá)中的應(yīng)用研究.pdf

1、復(fù)雜的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境造成了目標(biāo)的信噪比和信雜比的降低，使用傳統(tǒng)的檢測(cè)方法越來越難以捕捉弱目標(biāo)，迫切需要針對(duì)弱目標(biāo)的新的檢測(cè)與跟蹤算法。檢測(cè)前跟蹤（TBD）算法不再對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)直接設(shè)定門限，而是經(jīng)過多幀數(shù)據(jù)的積累之后按照某種規(guī)則進(jìn)行檢測(cè)判決，如果檢測(cè)到目標(biāo)存在并同時(shí)給出航跡。粒子濾波是一種針對(duì)非線性系統(tǒng)的貝葉斯遞歸濾波算法，并且粒子的權(quán)重可以構(gòu)造似然比，使得粒子濾波可以完整地進(jìn)行檢測(cè)與跟蹤?；诹Ｗ訛V波的TBD算法是一種重要的TBD算法。

2、r>　　本文主要研究了幾種基于粒子濾波的TBD算法，并在不同模型下進(jìn)行仿真，主要內(nèi)容有：
　　1、研究了兩種基于存在概率檢測(cè)的PF-TBD算法，即標(biāo)準(zhǔn)的PF-TBD算法和優(yōu)效的PF-TBD算法，對(duì)兩種算法的性能進(jìn)行了比較。仿真表明，在0.6和0.5兩種檢測(cè)門限下，優(yōu)效的 PF-TBD在高信噪比和中等信噪比下檢測(cè)性能高于標(biāo)準(zhǔn)的PF-TBD，在低信噪比下檢測(cè)性能反之。前者的平均虛警概率要高于后者。
　　2、針對(duì)基于序貫概率比檢測(cè)

3、（SPRT）的PF-TBD算法無法檢測(cè)到目標(biāo)消失的問題，提出了一種改進(jìn)算法，即利用多個(gè)時(shí)刻的單次似然比進(jìn)行滑窗處理，滑窗內(nèi)的似然比都大于門限時(shí)判定目標(biāo)存在，都小于門限時(shí)判定目標(biāo)消失，其余情況維持原判決。有效地解決了檢測(cè)目標(biāo)消失的問題，并且相比于基于SPRT的PF-TBD算法提高了低信噪比時(shí)的檢測(cè)概率。
　　3、對(duì)幾種PF-TBD算法進(jìn)行比較，標(biāo)準(zhǔn)的PF-TBD算法相較于優(yōu)效的PF-TBD算法，信噪比達(dá)到一定時(shí)平均有效檢測(cè)概率要更小

4、，優(yōu)效的 PF-TBD算法平均虛警概率更小，兩種算法都能有效地檢測(cè)到目標(biāo)出現(xiàn)和消失。而基于修正的單次似然比PF-TBD算法較基于序貫概率比的PF-TBD算法，能夠解決無法檢測(cè)到目標(biāo)消失的問題。
　　4、將PF-TBD算法應(yīng)用到天波超視距雷達(dá)模型中，天波超視距雷達(dá)模型將回波信號(hào)進(jìn)行匹配濾波、快速傅里葉變換和波束形成處理之后產(chǎn)生的觀測(cè)數(shù)據(jù)，可用于TBD處理。將觀測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的PF-TBD算法處理，實(shí)現(xiàn)了OTHR的弱目標(biāo)檢測(cè)。仿真驗(yàn)證