一種用于雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡凝聚的點(diǎn)跡聚類(lèi)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡凝聚的點(diǎn)跡聚類(lèi)方法，可應(yīng)用于低分辨率脈沖搜索雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)錄取，屬于雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域。本發(fā)明對(duì)雷達(dá)檢測(cè)視頻進(jìn)行操作，充分考慮了雷達(dá)目標(biāo)回波形態(tài)特征，以點(diǎn)跡為基本單位，遵循“若點(diǎn)跡屬于已知目標(biāo)，則下一相鄰方位相同距離的點(diǎn)跡與之屬于同一目標(biāo)”這一基本原則，根據(jù)測(cè)試點(diǎn)周邊點(diǎn)跡的分布來(lái)處理新目標(biāo)、同一目標(biāo)點(diǎn)跡斷裂、特殊回波形狀等一系列情況，判別測(cè)試點(diǎn)是否屬于已知目標(biāo)。本發(fā)明降低了傳統(tǒng)點(diǎn)跡聚類(lèi)時(shí)的算法復(fù)雜度，同時(shí)可以將粘連的兩個(gè)目標(biāo)回波辨別為兩個(gè)點(diǎn)跡，提高了處理速度和精度。
【專利說(shuō)明】一種用于雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡凝聚的點(diǎn)跡聚類(lèi)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，特別是一種用于低分辨率脈沖搜索雷達(dá)點(diǎn)跡凝聚的點(diǎn)跡聚類(lèi)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)原始視頻信號(hào)分方位和距離兩個(gè)維度。低分辨率脈沖搜索雷達(dá)掃掠過(guò)目標(biāo)時(shí)，天線將接收到一串回波。典型的目標(biāo)回波如圖1所示，在方位上有一定展寬，在距離上有一定延伸。量化采樣后的雷達(dá)原始視頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，大于檢測(cè)閾值保留的信號(hào)單元稱為點(diǎn)跡，小于檢測(cè)閾值清零的信號(hào)單元稱為空點(diǎn)。檢測(cè)后的雷達(dá)視頻信號(hào)稱為檢測(cè)視頻。理論上，檢測(cè)視頻去除了噪聲和干擾，只保留了目標(biāo)的點(diǎn)跡。但實(shí)際上可能依然存在無(wú)用的孤立點(diǎn)。進(jìn)一步的，同一目標(biāo)點(diǎn)跡經(jīng)凝聚后發(fā)送給雷達(dá)終端用于跟蹤、錄取。
[0003]點(diǎn)跡凝聚分為聚類(lèi)和凝聚兩個(gè)階段。聚類(lèi)是指逐方位逐距離的讀入雷達(dá)檢測(cè)視頻，判斷測(cè)試點(diǎn)是點(diǎn)跡，還是空點(diǎn)或是孤立點(diǎn)；若測(cè)試點(diǎn)是點(diǎn)跡，則繼續(xù)判斷當(dāng)前點(diǎn)跡屬于哪個(gè)目標(biāo)，標(biāo)記聚類(lèi)狀態(tài)。所有雷達(dá)視頻信號(hào)處理結(jié)束時(shí)，可根據(jù)聚類(lèi)狀態(tài)找到目標(biāo)所包含的所有點(diǎn)跡，然后根據(jù)下面兩個(gè)公式完成凝聚:
【權(quán)利要求】
1.一種用于雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡凝聚的點(diǎn)跡聚類(lèi)方法，其特征在于，基于雷達(dá)目標(biāo)回波的形態(tài)，判斷雷達(dá)檢測(cè)視頻信號(hào)是否為點(diǎn)跡，以點(diǎn)跡為基本單位進(jìn)行聚類(lèi)，包括以下步驟: 步驟1:逐個(gè)方位、逐個(gè)距離的順序讀入RXW個(gè)雷達(dá)檢測(cè)視頻信號(hào)處理，R是雷達(dá)檢測(cè)視頻信號(hào)的方位總數(shù)，W是距離總數(shù)；定位當(dāng)前正在處理的視頻信號(hào)A(i，j)為測(cè)試點(diǎn)，i與j分別是視頻信號(hào)在方位與距離上的序號(hào)； 步驟2:若測(cè)試點(diǎn)A(i，j)不是點(diǎn)跡，沿當(dāng)前方位i逐點(diǎn)順序查詢L點(diǎn)視頻信號(hào)A(i，j-l)、A(i，j-2)…A(i，j-L)，L 是小于 10 的自然數(shù)； 若L點(diǎn)視頻信號(hào)均不是點(diǎn)跡，則判定測(cè)試點(diǎn)是空點(diǎn)，轉(zhuǎn)入步驟4 ； 若順序查詢L點(diǎn)視頻信號(hào)時(shí)，有視頻信號(hào)是點(diǎn)跡且已聚類(lèi)給一個(gè)目標(biāo)，且視頻信號(hào)A(i+1, j)也是點(diǎn)跡，則判定測(cè)試點(diǎn)與查詢到的點(diǎn)跡應(yīng)聚類(lèi)給同一目標(biāo)，不執(zhí)行瀑布規(guī)程，轉(zhuǎn)入步驟4 ； 若順序查詢L點(diǎn)視頻信號(hào)時(shí)，有視頻信號(hào)是點(diǎn)跡且已聚類(lèi)給某目標(biāo)，但視頻信號(hào)A(i+1, j)不是點(diǎn)跡，則跳過(guò)測(cè)試點(diǎn)，轉(zhuǎn)到步驟4 ; 步驟3:若測(cè)試點(diǎn)A(i，j)是點(diǎn)跡，則判斷其是否完成聚類(lèi): 若測(cè)試點(diǎn)A(i，j)已完成聚類(lèi)，轉(zhuǎn)到步驟4; 若測(cè)試點(diǎn)A (i，j)未完成聚類(lèi)，轉(zhuǎn)到步驟3-1 ； 步驟3-1:查詢視頻信號(hào)A (i，j-1)的處理狀態(tài)； 若視頻信號(hào)A(i，j-Ι)已完成聚類(lèi)，則判定測(cè)試點(diǎn)A (i，j)與A (i，j-1)應(yīng)聚類(lèi)給同一目標(biāo)；若A(i，j-1)也是點(diǎn)跡，則執(zhí)行瀑布規(guī)程，否則不執(zhí)行瀑布規(guī)程；轉(zhuǎn)到步驟4 ; 若視頻信號(hào)A (i，j-Ι)未完成聚類(lèi)，則轉(zhuǎn)到步驟3-1-1: 步驟3-1-1:順序查詢M點(diǎn)視頻信號(hào)A (i，j+1)、A(i，j+2)…A(i，j+M)點(diǎn)的處理狀態(tài)，M是小于10的自然數(shù): 若M點(diǎn)范圍內(nèi)有點(diǎn)跡已完成聚類(lèi),則判定測(cè)試點(diǎn)A(i, j)與該點(diǎn)跡應(yīng)聚類(lèi)給同一目標(biāo)，執(zhí)行瀑布規(guī)程，轉(zhuǎn)到步驟4; 若M點(diǎn)范圍內(nèi)沒(méi)有點(diǎn)跡完成聚類(lèi)，且測(cè)試點(diǎn)A(i，j)符合魯棒條件，則判定測(cè)試點(diǎn)A(i, j)應(yīng)聚類(lèi)給新目標(biāo)并執(zhí)行瀑布規(guī)程；否則，如果測(cè)試點(diǎn)A(i，j)不符合魯棒條件，判定測(cè)試點(diǎn)A(i, j)屬于孤立點(diǎn),轉(zhuǎn)入步驟4 ； 步驟4:判斷是否已處理完RXW個(gè)雷達(dá)檢測(cè)視頻信號(hào)的處理: 若是，則結(jié)束； 若否，則繼續(xù)讀入下一個(gè)的視頻信號(hào)作為測(cè)試點(diǎn)，返回步驟2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡凝聚的點(diǎn)跡聚類(lèi)方法，其特征在于，所述瀑布規(guī)程是指:將當(dāng)前測(cè)試點(diǎn)A(i，j)與同一距離下一方位的視頻信號(hào)A(i+1，j)應(yīng)聚類(lèi)給同一目標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡凝聚的點(diǎn)跡聚類(lèi)方法，其特征在于，步驟3-3-2中的魯棒條件是指:當(dāng)前測(cè)試點(diǎn)A(i，j)沿同一方位的N點(diǎn)視頻信號(hào)A(i，j+1)、A(i，j+1)…A(i，j+N)都是點(diǎn)跡，N是小于10的自然數(shù)。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104036146SQ201410295455
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】劉文松, 顧晶, 翟海濤, 陳圖強(qiáng), 吳貝貝, 薩出拉, 趙玉麗 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所