分布式MIMO雷達(dá)目標(biāo)定位與跟蹤方法研究.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)是一種新興的雷達(dá)體制,與傳統(tǒng)的雷達(dá)相比具有自適應(yīng)處理能力強(qiáng)、空間分辨率高及檢測(cè)跟蹤性能好等優(yōu)點(diǎn),已成為當(dāng)前雷達(dá)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。分布式MIMO雷達(dá)不僅具有集中式MIMO雷達(dá)的發(fā)射分集特性,還具有空間分集的特性,能夠克服雷達(dá)目標(biāo)散射截面在空間上的起伏,從而提高目標(biāo)的檢測(cè)性能和參數(shù)估計(jì)能力,其定位與跟蹤技術(shù)已成為研究的熱點(diǎn)。
　　本論文針對(duì)MIMO雷達(dá)系統(tǒng),開展了分布式MIMO雷達(dá)定位方法、單目標(biāo)跟蹤和多目標(biāo)

2、跟蹤等關(guān)鍵技術(shù)的研究。
　　首先,對(duì)MIMO雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行建模,在此基礎(chǔ)上,利用最大似然定位法確定目標(biāo)參數(shù),分析了其數(shù)值解的形式及概率分布,并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其定位性能。同時(shí),討論了信噪比、雷達(dá)配置等對(duì)定位精度的影響。
　　其次,針對(duì)MIMO雷達(dá)單目標(biāo)跟蹤問題,在目標(biāo)最大似然定位的基礎(chǔ)上,引入貝葉斯估計(jì)理論,研究了基于卡爾曼濾波和粒子濾波的MIMO雷達(dá)單目標(biāo)跟蹤的方法。針對(duì)粒子濾波過程中的粒子退化問題,引入高斯粒子思想,

3、將濾波后的粒子利用均值和協(xié)方差的估計(jì)值進(jìn)行高斯擬合,實(shí)現(xiàn)粒子的重新排布,從而進(jìn)一步提高了單目標(biāo)跟蹤的精度。
　　最后,將隨機(jī)集多目標(biāo)跟蹤理論引入到MIMO雷達(dá)多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng),研究了集中式融合策略下的粒子 PHD濾波實(shí)現(xiàn)及分布式融合策略下的高斯混合 PHD實(shí)現(xiàn)。針對(duì)復(fù)雜環(huán)境引起的量測(cè)信息不確定及分布式MIMO雷達(dá)由于觀測(cè)角度不同引起的量測(cè)信息不完整問題,提出了一種分布式高斯混合PHD融合方法,較好地解決了傳統(tǒng)迭代更新多傳感器PHD近