本發(fā)明涉及雷達目標跟蹤關聯領域，具體涉及一種低重頻體制下速度模糊時的目標穩(wěn)健關聯方法。

背景技術：

隨著戰(zhàn)場環(huán)境越來越復雜，對彈載雷達信號處理機處理速度的要求變得越來越高。這對雷達目標跟蹤過程中目標關聯方法的計算量提出了挑戰(zhàn)。在彈載雷達資源有限的情況下，低重頻體制下的高速飛行目標雷達回波會出現速度模糊。在速度模糊的情況下，如何能夠實現目標的穩(wěn)健跟蹤關聯，也是亟待解決的問題。

申請?zhí)枮?01410422500.4中國專利文獻公開了一種基于改進粒子濾波的目標跟蹤方法，該方法通過對粒子濾波方法的改進，實現了雷達微弱目標的檢測與跟蹤。粒子濾波方法需要大量的樣本數量才能很好的近似系統的后驗概率密度，運算量較大，不適用于實時性要求高的彈載雷達。

申請?zhí)枮?01410707302.2中國專利文獻公開了一種基于連通域特征和模板匹配的雷達點跡關聯方法，該方法通過提取連通域特征與模板匹配的方法，實現了目標點跡關聯，但是該方法未使用目標的速度特征，對于目標速度跟蹤有一定局限性。

申請?zhí)枮?01610339346.3中國專利文獻公開了一種方向余弦坐標系下帶多普勒量測的雷達目標跟蹤方法，該方法通過構造偽量測和提取笛卡爾狀態(tài)信息，實現雷達目標跟蹤，但是該方法未考慮速度模糊情況，在速度模糊情況下該方法不適用。

發(fā)表在2012年第12期《電子信息學報》期刊上的非專利文獻《基于多目標跟蹤的空間錐體目標微多普勒頻率提取方法》介紹了一種目標速度的跟蹤關聯方法，通過利用多目標跟蹤的方法實現了微多普勒頻率提取，但是該方法沒有考慮速度模糊情況下微多普勒的跟蹤關聯問題，不適用于速度模糊情況下雷達目標的跟蹤關聯問題。

發(fā)表在2012年第4期《雷達學報》期刊上的非專利文獻《基于最近鄰- 拓撲圖的異類傳感器目標關聯方法》介紹了一種基于最近鄰-拓撲圖的目標關聯方法，通過最近鄰方法與拓撲圖，實現了目標關聯。該方法沒有利用速度信息，對目標速度跟蹤有一定局限性。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低重頻體制下速度模糊時的目標穩(wěn)健關聯方法，計算量較小，實時性較高，適用于速度模糊情況下雷達目標的跟蹤關聯。

為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現：一種低重頻體制下速度模糊時的目標穩(wěn)健關聯方法，其特點是，包含以下步驟：

S1、確定檢測閾值；

S2、取每幀雷達回波距離-速度維平面大于檢測閾值的目標點，得到距離維目標點矩陣R(n m_R)和速度維目標點矩陣V(n m_V)，其中，n表示幀索引，m_R表示距離維索引，m_V表示速度維索引，矩陣值為0或者1，0表示無目標，1表示有目標；

S3、在距離維，根據第一預設算法去除距離上相差較大的雜噪點，得到更新后的距離維目標點矩陣R′(n m_R)；

S4、在速度維，根據第二預設算法去除速度維上的雜噪點，得到更新后的速度維目標點矩陣V′(n m_V)；

所述的步驟S3與步驟S4的順序可換。

所述的步驟S2中包含：

S2.1、設定第n幀雷達回波為X_n(m_R m_V)；

S2.2、初始化距離維目標點矩陣R(n m_R)＝0，n＝1、2、3......N，m_R＝1、2、3......M_R，速度維目標點矩陣V(n m_V)＝0，m_V＝1、2、3......M_V；

S2.3、遍歷X_n(m_R m_V)，n＝1、2、3......N，當X_n(m_R m_V)≥ζ時，將相應m_R位置的距離維矩陣R(n m_R)置1，相應m_V位置的速度維矩陣V(n m_V)置1。

所述的步驟S3中包含：

S3.1、設定距離容許誤差為ΔR；

S3.2、取出R(1 m_R)中值為1對應的距離值，作平均處理，得到距離維的平均值，將該平均值對應的m_R處置1，其余置0；

S3.3、設定n＝2；

S3.4、更新幀索引n，比較向量R(n m_R)中值為1對應的距離值與R(1 m_R) 中值為1對應的距離值，將距離差大于ΔR的R(n m_R)置0；

S3.5、取出R(n m_R)中值為1對應的距離值，作平均處理，得到距離維的平均值，將該平均值對應的m_R處置1，其余置0；

S3.6、更新n＝n+1，若n≤N，則轉到步驟S3.4，若n＞N，則轉到步驟S3.7；

S3.7、遍歷完成后，得到距離維去除雜噪點的更新距離維矩陣R′(n m_R)。

所述的步驟S3中第一預設算法為最近鄰方法。

所述的步驟S4中包含：

S4.1、初始化n＝1，設定速度容許誤差為Δv；

S4.2、取出V(1 m_V)中值為1對應的速度值，作平均處理，得到速度維的平均值v₁，將該平均值對應的m_V處置1，其余置0；

S4.3、確定模糊次數K、L的上下邊界[K_min K_max]、[L_min L_max]；

S4.4、設定n＝2；

S4.5、更新幀索引n，取出V(n m_V)中值為1對應的速度向量 上一幀速度維平均值v_n-1，模糊周期V_n和V_n-1；

S4.6、初始化K＝K_min，初始化i＝1；

S4.7、更新K、i，由式(1)計算L的取值：

S4.8、判斷邊界條件；

若且則令

若且則令

若且則令

若或則無效；

S4.9、若邊界有效，則判斷和之間是否存在整數，若存在整數，則轉至步驟S4.10；若不存在整數，令K＝K+1，如果K≤K_max，轉至步驟S4.7，否則將對應的V(n m_V)置0，且轉至步驟S4.10；

S4.10、取出V(n m_V)中值為1對應的速度值，作平均處理，得到速度維 的平均值v_n，將該平均值對應的m_V處置1，其余置0；

S4.11、令i＝i+1，K＝K_min，如果i≤I，轉至步驟S4.7，否則轉至步驟S4.12；

S4.12、令n＝n+1，如果n≤N，則轉至步驟S4.5，否則轉至S4.13；

S4.13、更新后的速度維目標點矩陣V′(n m_V)。

所述的步驟S4中第二預設算法為線性規(guī)劃方法。

本發(fā)明一種低重頻體制下速度模糊時的目標穩(wěn)健關聯方法與現有技術相比具有以下優(yōu)點：本發(fā)明計算量較小，實時性較高，適合應用于應變能力要求高的彈載雷達；高速飛行目標雷達回波會出現速度模糊，影響前后幀目標的關聯，本發(fā)明利用線性規(guī)劃的方法，實現了速度模糊情況下雷達目標穩(wěn)健跟蹤關聯

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種低重頻體制下速度模糊時的目標穩(wěn)健關聯方法的流程圖；

圖2是線性規(guī)劃方法示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。

如圖1所示，一種低重頻體制下速度模糊時的目標穩(wěn)健關聯方法，包含以下步驟：

S1、確定檢測閾值。

S2、取每幀雷達回波距離-速度維平面大于檢測閾值的目標點，得到距離維目標點矩陣R(n m_R)和速度維目標點矩陣V(n m_V)，其中，n表示幀索引，m_R表示距離維索引，m_V表示速度維索引，矩陣值為0或者1，0表示無目標，1表示有目標。

S2.1、設定第n幀雷達回波為X_n(m_R m_V)；

S2.2、初始化距離維目標點矩陣R(n m_R)＝0，n＝1、2、3......N，m_R＝1、2、3......M_R，速度維目標點矩陣V(n m_V)＝0，m_V＝1、2、3......M_V；

S2.3、遍歷X_n(m_R m_V)，n＝1、2、3......N，當X_n(m_R m_V)≥ζ時，將相應m_R位置的距離維矩陣R(n m_R)置1，相應m_V位置的速度維矩陣V(n m_V)置1。

S3、在距離維，根據最近鄰方法去除距離上相差較大的雜噪點，得到更 新后的距離維目標點矩陣R′(n m_R)。

S3.1、設定距離容許誤差為ΔR；

S3.2、取出R(1m_R)中值為1對應的距離值，作平均處理，得到距離維的平均值，將該平均值對應的m_R處置1，其余置0；

S3.3、設定n＝2；

S3.4、更新幀索引n，比較向量R(n m_R)中值為1對應的距離值與R(1m_R)中值為1對應的距離值，將距離差大于ΔR的R(n m_R)置0；

S3.5、取出R(n m_R)中值為1對應的距離值，作平均處理，得到距離維的平均值，將該平均值對應的m_R處置1，其余置0；

S3.6、更新n＝n+1，若n≤N，則轉到步驟S3.4，若n＞N，則轉到步驟S3.7；

S3.7、遍歷完成后，得到距離維去除雜噪點的更新距離維矩陣R′(n m_R)。

S4、在速度維，根據線性規(guī)劃方法去除速度維上的雜噪點，得到更新后的速度維目標點矩陣V′(n m_V)，如圖2所示，通過對模糊次數與相鄰兩幀速度誤差的限定，利用線性規(guī)劃的方法，在不求解模糊次數的情況下，實現前后幀速度的關聯，圖中陰影區(qū)域表示整數搜索區(qū)域，如果陰影區(qū)域中存在整數，表示前后幀速度滿足限定條件，以此實現前后幀速度的關聯。

S4.1、初始化n＝1，設定速度容許誤差為Δv；

S4.2、取出V(1 m_V)中值為1對應的速度值，作平均處理，得到速度維的平均值v₁，將該平均值對應的m_V處置1，其余置0；

S4.3、確定模糊次數K、L的上下邊界[K_min K_max]、[L_min L_max]；

S4.4、設定n＝2；

S4.5、更新幀索引n，取出V(n m_V)中值為1對應的速度向量上一幀速度維平均值v_n-1，模糊周期V_n和V_n-1；

S4.6、初始化K＝K_min，初始化i＝1；

S4.7、更新K、i，由式(1)計算L的取值：

S4.8、判斷邊界條件；

若且則令

若且則令

若且則令

若或則無效；

S4.9、若邊界有效，則判斷和之間是否存在整數，若存在整數，則轉至步驟S4.10；若不存在整數，令K＝K+1，如果K≤K_max，轉至步驟S4.7，否則將對應的V(n m_V)置0，且轉至步驟S4.10；

S4.10、取出V(n m_V)中值為1對應的速度值，作平均處理，得到速度維的平均值v_n，將該平均值對應的m_V處置1，其余置0；

S4.11、令i＝i+1，K＝K_min，如果i≤I，轉至步驟S4.7，否則轉至步驟S4.12；

S4.12、令n＝n+1，如果n≤N，則轉至步驟S4.5，否則轉至S4.13；

S4.13、更新后的速度維目標點矩陣V′(n m_V)。

如權利要求1所述的目標穩(wěn)健關聯方法，其特征在于，所述的步驟S4中第二預設算法為線性規(guī)劃方法。

盡管本發(fā)明的內容已經通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。