本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于層次分析法的點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估方法，適用于點(diǎn)跡處理過(guò)程中，目標(biāo)點(diǎn)跡提取以及雜波點(diǎn)跡抑制，同時(shí)可用于在航跡關(guān)聯(lián)過(guò)程目標(biāo)與非目標(biāo)的判斷與關(guān)聯(lián)。

背景技術(shù)：

1、雷達(dá)對(duì)于接收的回波信號(hào)完成信號(hào)處理后，得到眾多檢測(cè)點(diǎn)，其中存在大量的不同屬性類(lèi)別的雜波檢測(cè)點(diǎn)以及其他多目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)點(diǎn)跡凝聚過(guò)程得到一次點(diǎn)跡的質(zhì)心，用于后端數(shù)據(jù)處理過(guò)程。由于雜波點(diǎn)跡的存在，使得波門(mén)內(nèi)出現(xiàn)大量雜波點(diǎn)以及可能的目標(biāo)點(diǎn)，對(duì)于數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)過(guò)程帶來(lái)計(jì)算負(fù)擔(dān)以及產(chǎn)生虛假航跡，因此，在點(diǎn)跡處理過(guò)程進(jìn)行點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估，并依據(jù)評(píng)估結(jié)果，剔除部分非目標(biāo)點(diǎn)跡，將該質(zhì)量信息傳遞至終端數(shù)據(jù)處理模塊，提供數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)凝聚后點(diǎn)跡質(zhì)量的評(píng)估，本發(fā)明提出了一種基于層次分析法的點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估方法。根據(jù)正確目標(biāo)點(diǎn)跡塊的大量樣本，分析該類(lèi)點(diǎn)跡塊各類(lèi)特征(距離展寬、方位展寬、多普勒通道平穩(wěn)性、信噪比與檢測(cè)點(diǎn)數(shù)比值)概率密度函數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性；依據(jù)各特征的概率密度函數(shù)，計(jì)算得到每個(gè)點(diǎn)跡塊相應(yīng)特征的置信度；結(jié)合層析分析法計(jì)算出各個(gè)特征相應(yīng)的權(quán)值，并進(jìn)行各特征進(jìn)行加權(quán)求和，綜合得出點(diǎn)跡塊的質(zhì)量評(píng)估。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于層次分析法的點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估方法。

3、步驟1、采集大量正確目標(biāo)點(diǎn)跡樣本(非雜波樣本)，擬合該類(lèi)點(diǎn)跡塊各類(lèi)特征的概率密度函數(shù)。

4、分別統(tǒng)計(jì)采集的正確目標(biāo)所有點(diǎn)跡塊的距離展寬、方位展寬、最大幅度檢測(cè)點(diǎn)所在的距離單元上所有方位多普勒通道平穩(wěn)性、最大信噪比與檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)比值四類(lèi)特征的概率密度函數(shù)，并保存該數(shù)據(jù)。

5、步驟2、計(jì)算每個(gè)點(diǎn)跡塊的四類(lèi)特征的置信度。

6、

7、式中，θi為第i個(gè)特征的置信度；為根據(jù)第i個(gè)特征的概率密度函數(shù)得到的點(diǎn)跡塊第i個(gè)特征值對(duì)應(yīng)的概率密度值；為第i個(gè)特征概率密度函數(shù)的最大概率密度值，其中i＝1,2,3,4。

8、步驟3、基于層次分析法，計(jì)算每個(gè)特征對(duì)應(yīng)的權(quán)重。

9、用數(shù)字量化特征之間的重要性對(duì)比：

10、

11、跟據(jù)點(diǎn)跡塊的四類(lèi)特征構(gòu)造一個(gè)4階矩陣：

12、

13、式中：aij表示因素i相對(duì)于因素j的重要性標(biāo)度，分別選用上表中1～9數(shù)值表示。

14、根據(jù)矩陣a求出該四類(lèi)特征分別對(duì)應(yīng)的權(quán)重值w＝(w1,w2,w3,w4)′，步驟如下。

15、(1)首先，將得到的a矩陣按列進(jìn)行歸一化，即a中每個(gè)元素除以其所在列的和，得到矩陣

16、

17、snm1＝a11+1/a12+1/a13+1/a14

18、snm2＝a12+a22+1/a23+1/a13

19、snm3＝a13+a23+a33+1/a34

20、snm4＝a14+a24+a34+a44

21、其中，表示a矩陣按列進(jìn)行歸一化的結(jié)果；sum1表示a矩陣第一列所有元素和，同理snm2、snm3、snm4表示a矩陣相應(yīng)列所有元素和。

22、(2)其次，將得到的矩陣按行相加，并將每個(gè)相加的結(jié)果除以矩陣的列數(shù)，即得到權(quán)重值w：

23、

24、其中，w1表示點(diǎn)跡距離展寬特征的權(quán)重，w2表示點(diǎn)跡方位展寬特征的權(quán)重，w3表示點(diǎn)跡多普勒通道平穩(wěn)性特征的權(quán)重，w4表示點(diǎn)跡信噪比與檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)比值特征的權(quán)重；表示矩陣第一行所有列元素的相加和，同理表示矩陣相應(yīng)行所有列元素的相加和；num表示矩陣列元素個(gè)數(shù)。

25、步驟4、計(jì)算每個(gè)點(diǎn)跡塊的質(zhì)量。

26、結(jié)合步驟2得到的某一點(diǎn)跡四類(lèi)特征置信度與步驟3得到的特征權(quán)重w，求出點(diǎn)跡塊的綜合質(zhì)量。

27、

28、式中，θi為點(diǎn)跡塊第i個(gè)特征的置信度；wi第i個(gè)特征對(duì)應(yīng)的權(quán)重，其中i＝1,2,3,4；quality即為當(dāng)前點(diǎn)跡塊的綜合質(zhì)量。

29、本發(fā)明從目標(biāo)點(diǎn)跡特征角度出發(fā)，結(jié)合層次分析法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)凝聚后的每個(gè)點(diǎn)跡客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)。首先，由于雜波中種類(lèi)較多，包裹地雜波，海雜波，氣象雜波以及周邊環(huán)境的其他目標(biāo)的回波，而這些雜波隨著環(huán)境的不同而又存在較大的差異，因此，對(duì)于雜波點(diǎn)跡塊的特征統(tǒng)計(jì)較為困難，且格特征概率密度函數(shù)分布范圍較大，不具備代表性。考慮目標(biāo)點(diǎn)跡塊的特征分布特性較為穩(wěn)定且集中，因此，本發(fā)明從目標(biāo)特性的角度出發(fā)，對(duì)凝聚后的各類(lèi)點(diǎn)跡進(jìn)行對(duì)比和綜合判斷。其次，考慮到部分雜波點(diǎn)跡與目標(biāo)點(diǎn)跡在某一特征上存在較大的相似性，在本發(fā)明中采用多類(lèi)特征綜合判斷的方法，借鑒于多特征聯(lián)合概率密度的思想，能夠較為準(zhǔn)確的對(duì)目標(biāo)和雜波點(diǎn)跡進(jìn)行判別。最后，利用點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估結(jié)果，可對(duì)雜波點(diǎn)跡進(jìn)行判斷與抑制，一定程度上減小數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)工作量，提高數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)準(zhǔn)確度。

技術(shù)特征：

1.一種基于層次分析法的點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于：包括以下步驟，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層次分析法的點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于：步驟2中置信度具體計(jì)算過(guò)程為：假設(shè)某一點(diǎn)跡k的距離展寬大小為kdis，方位展寬大小為kazi，多普勒通道平穩(wěn)性大小為kdouple，信噪比與檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)比值大小為ksnr/ep；從某一特征對(duì)應(yīng)的概率密度分布中找出與該特征值的概率密度值；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于層次分析法的點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于：步驟3中權(quán)重值具體計(jì)算步驟為：(1)將得到的a矩陣按列進(jìn)行歸一化，即a中每個(gè)元素除以其所在列的和，得到矩陣

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于層次分析法的點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于：步驟3中重要性標(biāo)度對(duì)比值為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于層次分析法的點(diǎn)跡質(zhì)量評(píng)估方法。本發(fā)明根據(jù)正確目標(biāo)點(diǎn)跡塊的大量樣本，分析該類(lèi)點(diǎn)跡塊各類(lèi)特征(距離展寬、方位展寬、多普勒通道平穩(wěn)性、信噪比與檢測(cè)點(diǎn)數(shù)比值)概率密度函數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性；依據(jù)各特征的概率密度函數(shù)，計(jì)算得到每個(gè)點(diǎn)跡塊相應(yīng)特征的置信度；結(jié)合層析分析法計(jì)算出各個(gè)特征相應(yīng)的權(quán)值，并進(jìn)行各特征進(jìn)行加權(quán)求和，綜合得出點(diǎn)跡塊的質(zhì)量評(píng)估。本發(fā)明目標(biāo)點(diǎn)跡提取以及雜波點(diǎn)跡抑制，同時(shí)可用于在航跡關(guān)聯(lián)過(guò)程目標(biāo)與非目標(biāo)的判斷與關(guān)聯(lián)。

技術(shù)研發(fā)人員：李翔,張建明,厲蕓,姚心恬,龍文武
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢濱湖電子有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30