【CN110007299B】一种基于混合坐标伪谱技术的微弱目标检测跟踪方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201910305369.6
(22)申请日 2019.04.16
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 110007299 A
(43)申请公布日 2019.07.12
(73)专利权人 哈尔滨工业大学
地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西
大直街92号
(72)发明人 周共健　王亮亮　
(74)专利代理机构 北京格允知识产权代理有限
公司 11609
代理人 周娇娇
(51)Int.Cl.
G01S 13/72(2006.01)
G01S 7/41(2006.01)
审查员 陈溥 (54)发明名称
一种基于混合坐标伪谱技术的微弱目标检
测跟踪方法
(57)摘要
本发明涉及一种基于混合坐标伪谱技术的
微弱目标检测跟踪方法，包括：获取雷达回波数
据；设置速度滤波器的宽度和数量；将极坐标系
下的分辨单元转换到笛卡尔坐标系中，得到该分
辨单元在最后一帧的预测笛卡尔位置，转换回极
坐标系中，得到该分辨单元在极坐标系中的预测
位置；对于每个速度滤波器，根据预测位置构造
伪谱，将各帧伪谱强度累积，得到速度滤波器的
空间域积累平面和速度域平面；根据预设的检测
门限，判断是否有速度滤波器积累的峰值大于检
测门限，得到目标多帧积累后的空间波形和速度
维波形，并估计目标的极坐标位置和笛卡尔速度；进行航迹回溯；输出结果。

本发明解决了传统检测前跟踪方法不能很好的处理雷达等极坐标
系数据的问题。

权利要求书5页 说明书13页 附图6页CN 110007299 B 2020.02.11
C N 110007299
B
1.一种基于混合坐标伪谱技术的微弱目标检测跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：数据获取步骤、获取多帧雷达回波数据，积累并联合处理，建立目标回波模型；
滤波器组设置步骤、根据目标回波模型，设置滤波器组中单个速度滤波器的宽度和数量；
混合坐标预测步骤、将极坐标系下的分辨单元转换到笛卡尔坐标系中，根据每个速度滤波器假设的笛卡尔速度，得到该分辨单元在最后一帧的预测的笛卡尔位置，将该预测的笛卡尔位置转换回极坐标系中，得到该分辨单元在极坐标系中的预测位置；
极坐标系伪谱多帧能量积累步骤、对于每个速度滤波器，根据预测位置在极坐标系中构造伪谱，将各帧的伪谱强度累积，得到速度滤波器的空间域积累平面和速度域平面；
目标检测与参数估计步骤、根据预设的检测门限，判断是否有速度滤波器积累的峰值大于检测门限，如没有则判断没有检测到目标，如有则选择最大峰值的速度滤波器，得到目标多帧积累后的空间波形，各个速度滤波器在目标位置的值组成速度维波形，并估计出目标的极坐标位置和笛卡尔速度；
航迹回溯步骤、根据估计出的目标的极坐标位置和笛卡尔速度进行航迹回溯；
航迹输出步骤、输出回溯结果。

2.根据权利要求1所述的微弱目标检测跟踪方法，其特征在于：所述极坐标系伪谱多帧能量积累步骤包括：
极坐标系伪谱构造步骤、对于每个速度滤波器，以分辨单元的量测值为峰值，以上述分辨单元在极坐标系中最后一帧的预测位置为中心，构造伪谱；
极坐标系多帧能量积累步骤、对于每个速度滤波器，将该批次中各帧的伪谱强度累加，得到各个速度滤波器的积累平面，各个速度滤波器在目标位置处的积累值组成目标的速度域包络。

3.根据权利要求1所述的微弱目标检测跟踪方法，其特征在于：所述数据获取步骤中，以z k 表示雷达第k帧的单帧雷达回波数据，k＝1,…,K，K表示一个处理批次中总的积累帧数；建立目标回波模型时，采用高斯点扩散模型。

4.根据权利要求2所述的微弱目标检测跟踪方法，其特征在于：所述滤波器组设置步骤中，由滤波器组的速度分辨率来确定单个速度滤波器的宽度，
表达式为：
其中，
权　利　要　求　书1/5页2CN 110007299 B。