基于卡爾曼濾波器的雷達目標跟蹤

1、隨機數(shù)字信號處理期末大作業(yè)（報告）隨機數(shù)字信號處理期末大作業(yè)（報告）基于卡爾曼濾波器的雷達目標跟蹤基于卡爾曼濾波器的雷達目標跟蹤RadartargettrackingbasedonKalmanfilter學(xué)院（系）：創(chuàng)新實驗學(xué)院專業(yè)：信息與通信工程學(xué)生姓名：李潤順學(xué)號：21424011任課教師：殷福亮完成日期：2015年7月14日大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology基于卡爾曼濾波器的雷達目標跟蹤11引言1

2、.1研究背景及意義雷達目標跟蹤是整個雷達系統(tǒng)中一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。跟蹤的任務(wù)是通過相關(guān)和濾波處理建立目標的運動軌跡。雷達系統(tǒng)根據(jù)在建立目標軌跡過程中對目標運動狀態(tài)所作的估計和預(yù)測，評估船舶航行的安全態(tài)勢和機動試操船的安全效果。因此，雷達跟蹤環(huán)節(jié)工作性能的優(yōu)劣直接影響到雷達系統(tǒng)的安全效能[1]。鑒于目標跟蹤在增進雷達效能中的重要作用，各國在軍用和民用等領(lǐng)域中一直非常重視發(fā)展這一雷達技術(shù)。機動目標跟蹤理論有了很大的發(fā)展，尤其是在跟蹤算法的研

3、究上，理論更是日趨成熟。在跟蹤算法中，主要有線性自回歸濾波、兩點外推濾波、維納濾波、加權(quán)最小二乘濾波、濾波和卡爾曼濾波，其中卡爾曼濾波算法在目???標跟蹤理論中占據(jù)了主導(dǎo)地位。雷達跟蹤需要處理的信息種類多種多樣。除了目標的位置信息外，一般還要對目標運動速度進行估計，個別領(lǐng)域中的雷達還要對目標運動姿態(tài)進行跟蹤。雷達跟蹤的收斂速度、濾波精度和跟蹤穩(wěn)定度等是評估雷達跟蹤性能的重要參數(shù)。因此提高雷達跟蹤的精度、收斂速度和穩(wěn)定度也就一直是改善雷達

4、跟蹤性能的重點。隨著科技的發(fā)展，各類目標的運動性能和材質(zhì)特征有了大幅度的改善和改變，這就要求雷達跟蹤能力要適應(yīng)目標特性的這種變化。在不斷提高雷達跟蹤性能的前提下，降低雷達跟蹤系統(tǒng)的成本也是現(xiàn)代雷達必須考慮的問題。特別是在民用領(lǐng)域中由于雷達造價不能過高，對目標跟蹤進行快收斂性、高精度和高穩(wěn)定性的改良在硬件上是受到一些制約的，因此雷達跟蹤算法的研究就越來越引起學(xué)者們的關(guān)注。通過跟蹤算法的改進來提高雷達的跟蹤性能還有相當(dāng)大的挖掘潛力?？紤]到雷