雜波環(huán)境下基于粒子濾波的雷達(dá)微弱目標(biāo)檢測前跟蹤研究.pdf

1、天基預(yù)警雷達(dá)監(jiān)測彈道導(dǎo)彈等空中目標(biāo)具有預(yù)警時間長的優(yōu)點，但面臨非平穩(wěn)雜波嚴(yán)重掩蓋下的微弱目標(biāo)檢測問題。直接應(yīng)用傳統(tǒng)空時自適應(yīng)處理（STAP）技術(shù)來抑制天基雷達(dá)雜波，性能很差，仍會有雜波剩余，此時量測模型和后驗概率將更復(fù)雜。基于粒子濾波（PF）的檢測前跟蹤（TBD）技術(shù)不設(shè)置檢測門限，直接對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且適用于非線性、非高斯系統(tǒng)，尤其適合低信雜噪比（SCNR）下雷達(dá)目標(biāo)檢測與跟蹤。論文的主要工作如下:
　　1.討論雜波幅度分

2、布、非相參積累檢測方法以及粒子濾波基本原理等一些關(guān)鍵問題，為后續(xù)的研究提供參考。
　　2.針對雜波環(huán)境下的雷達(dá)微弱點目標(biāo)檢測前跟蹤問題。采用了含有Weibull雜波分布的傳感器量測模型，根據(jù)中心極限定理，結(jié)合混合概率密度函數(shù)，推導(dǎo)出量測值的似然函數(shù)和粒子權(quán)重。基于粒子濾波算法，使用TBD技術(shù)，實現(xiàn)了Weibull雜波環(huán)境下雷達(dá)微弱點目標(biāo)的跟蹤與檢測。仿真結(jié)果表明，在Weibull雜波環(huán)境下的PF-TBD算法能穩(wěn)定地檢測到信雜噪比為

3、3dB的目標(biāo)。
　　3.考慮雜波環(huán)境下雷達(dá)微弱擴展目標(biāo)檢測前跟蹤問題。以桿狀物體作為研究對象，劃分出距離和方位上的單元格，在不同區(qū)域內(nèi)給出了含有Weibull雜波的量測模型。在點目標(biāo)的基礎(chǔ)上，利用目標(biāo)擴散函數(shù)，得到擴展目標(biāo)的似然函數(shù)和粒子權(quán)重。在TBD框架下，將二進(jìn)制目標(biāo)存在變量和目標(biāo)形狀參數(shù)加入到狀態(tài)向量中，基于粒子濾波，抽樣得到散射點集合，實現(xiàn)了在雜波環(huán)境下對擴展目標(biāo)狀態(tài)和形狀參數(shù)的檢測和估計。仿真結(jié)果表明，該算法能穩(wěn)定地檢測