基于多特征信息GM-PHD滤波器的雷达多目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN115220032B

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202210644601.0

    申请日:2022-06-09

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S13/72

    摘要: 本发明公开了一种基于多特征信息GM‑PHD滤波器的雷达多目标跟踪方法,包括:构建雷达多目标跟踪场景;进行概率假设密度的预测;计算出高斯项权值;利用多普勒频率和幅度信息修正高斯项权值;利用修正后的高斯项权值,计算后验概率假设密度;对权值小于裁剪门限的高斯项进行裁剪,并将剩余高斯项中距离小于合并门限的高斯项进行合并;将所有权值大于门限的高斯项的期望值作为k时刻存在的所有目标的状态向量。本发明利用雷达回波中包含的多普勒信息与幅度信息对传统GM‑PHD滤波算法进行改进,通过对高斯项的权值进行修正,让特征信息与现有目标包含的特征信息匹配程度更高的高斯项获得更高的权值,以提升高斯项权值的精确程度,改善雷达多目标跟踪的准确性。

    一种端向辐射的半模基片集成波导漏波天线

    公开(公告)号:CN115360521B

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202211082613.5

    申请日:2022-09-06

    申请人: 河海大学

    摘要: 本发明公开了一种端向辐射的半模基片集成波导漏波天线,包括半模基片集成波导、电偶极子阵列、微带线、微带线到半模基片集成波导的转接结构、三层介质基片,三层介质基片分别为第一层介质基片、第二层介质基片和第三层介质基片,所述半模基片集成波导和转接结构设置于第二层介质基片两端上,电偶极子阵列设置于第一层介质基片和第三层介质基片上,所述电偶极子阵列加载于半模基片集成波导的辐射口面用于得到宽带增益稳定的端向辐射波束。本发明通过在半模基片集成波导的辐射口面加载垂直摆放的电偶极子阵列,可得到端向辐射的平面漏波天线,该天线具有结构简单,工作带宽宽,横向尺寸小,增益稳定等特点,适用于定向通信、终端通信等场景。

    特征辅助时间匹配PHD的雷达非线性多目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN116068547A

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202310040947.4

    申请日:2023-01-13

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S13/66 G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种特征辅助时间匹配PHD的雷达非线性多目标跟踪方法,针对雷达应用中目标采样时间多样性引起的量测与预测时间不匹配问题、密集杂波环境下实时性能差以及非线性动态的问题,本发明根据雷达天线的波束宽带,将量测区域划分为若干个相互独立的扇区,并利用并行滤波实现PHD滤波器上的时间匹配,从而消除目标采样时间多样性带来的估计误差,再利用雷达回波中的特征信息辅助多目标跟踪,从而解决因时间匹配和杂波带来的时间成本消耗问题,从而同时解决了因采样时间多样性引起的估计误差、密集杂波带来的时间成本消耗以及多目标非线性运动的问题,能适应实际雷达多目标应用场景,可广泛应用于雷达多目标跟踪领域。

    多载波线性调频合成宽带信号的数字脉冲压缩方法

    公开(公告)号:CN115220003B

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202210782599.3

    申请日:2022-07-05

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种多载波线性调频合成宽带信号的数字脉冲压缩方法,包括:设置子载波个数及各子载波的调频斜率和带宽,将接收到的模拟射频回波信号,进行数字基带化处理;设计与各子载波相匹配的匹配滤波器,利用FFT实现子载波分离,并利用IFFT实现各子载波信号的一次数字脉冲压缩;利用子载波一次数字脉冲压缩结果,将各子载波匹配滤波器输出结果求和,实现合成宽带的目的,输出高分辨距离像。本发明有效利用子载波信号提高雷达距离分辨率。

    一种宽带多载波信号频域复用脉冲圧缩方法

    公开(公告)号:CN115220004A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210788111.8

    申请日:2022-07-06

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种宽带多载波信号频域复用脉冲圧缩方法,包括:将宽带多载波信号进行多相抽取滤波,得到回波信号的基带信号;将各个子载波信号搬移到零频,并且通过设计好的滑动平均滤波器进行平滑滤波,输出各子载波回波数据;对滑动平均滤波器的输出进行一次脉压,得到子载波的距离像;对子载波距离像进行求和运算,得到二次脉压结果,即为回波信号的高分辨距离像。本发明基于子载波分离的子载波一次脉冲压缩实现目标的低分辨,对子载波脉压结果二次脉压处理实现目标的高分辨,利用基于多相抽取滤波的正交变换、CORDIC算法、滑动平均滤波器,实现多载波信号的数字脉冲压缩,可以得到目标的粗的距离像和细的距离像。

    多载波线性调频合成宽带信号的数字脉冲压缩方法

    公开(公告)号:CN115220003A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210782599.3

    申请日:2022-07-05

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种多载波线性调频合成宽带信号的数字脉冲压缩方法,包括:设置子载波个数及各子载波的调频斜率和带宽,将接收到的模拟射频回波信号,进行数字基带化处理;设计与各子载波相匹配的匹配滤波器,利用FFT实现子载波分离,并利用IFFT实现各子载波信号的一次数字脉冲压缩;利用子载波一次数字脉冲压缩结果,将各子载波匹配滤波器输出结果求和,实现合成宽带的目的,输出高分辨距离像。本发明有效利用子载波信号提高雷达距离分辨率。

    基于数字去斜和频域均衡的宽带接收数字波束形成方法

    公开(公告)号:CN110927680B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN201911179026.6

    申请日:2019-11-27

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S7/32

    摘要: 本发明公开了一种基于数字去斜和频域均衡的宽带接收数字波束形成方法,受限于FPGA时钟频率,对采样后送入FPGA的宽带中频信号进行数据率转换,将信号分为多相表示;根据接收波束形成指向需求,计算相应阵元的延时需求,并根据信号的采样频率将延时分为整数延时和分数延时;采样信号经整数延时后采用基于多相插值滤波的正交处理方法实现中频信号到基带信号的转换;设计均衡滤波器实现发射和接收通道的联合校正,采用基于逆傅里叶变换的频域均衡方法求取滤波器系数;正交变换输出经过均衡滤波器与多个累加器产生的分数延时去斜本振相位,采用CORDIC算法实现均衡处理后的回波信号的数字去斜处理和分数延时补偿,CORDIC输出经过Taylor加权和Bayliss加权形成低旁瓣和差波束。

    自适应新生强度下基于GM-PHD滤波器的显式多目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN110780269B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN201910949144.4

    申请日:2019-10-08

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S7/41 G01S13/72

    摘要: 本发明公开了一种自适应新生强度下基于GM‑PHD滤波器的显式多目标跟踪方法,其核心技术在于通过贴标签将高斯分量分为三大类,不同类别的高斯分量采用不同的状态提取方法来屏蔽存活目标先验密度区域杂波或其它目标量测的干扰;同时利用波门法得到新生目标的先验信息,从而得到新生目标先验未知场景下的多目标显式航迹,其无需对多目标状态估计进行额外的关联处理。与新生目标先验已知的基本GM‑PHD滤波器相比,精度略好,实时性略低;与新生目标先验已知的GLMB滤波器相比,精度较低,实时性优秀。在要求兼顾实时性与精度的新生目标先验未知的多目标跟踪场景中,本发明所设计的滤波器是理想选择。

    基于数字去斜和频域均衡的宽带接收数字波束形成方法

    公开(公告)号:CN110927680A

    公开(公告)日:2020-03-27

    申请号:CN201911179026.6

    申请日:2019-11-27

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S7/32

    摘要: 本发明公开了一种基于数字去斜和频域均衡的宽带接收数字波束形成方法,受限于FPGA时钟频率,对采样后送入FPGA的宽带中频信号进行数据率转换,将信号分为多相表示;根据接收波束形成指向需求,计算相应阵元的延时需求,并根据信号的采样频率将延时分为整数延时和分数延时;采样信号经整数延时后采用基于多相插值滤波的正交处理方法实现中频信号到基带信号的转换;设计均衡滤波器实现发射和接收通道的联合校正,采用基于逆傅里叶变换的频域均衡方法求取滤波器系数;正交变换输出经过均衡滤波器与多个累加器产生的分数延时去斜本振相位,采用CORDIC算法实现均衡处理后的回波信号的数字去斜处理和分数延时补偿,CORDIC输出经过Taylor加权和Bayliss加权形成低旁瓣和差波束。

    一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法

    公开(公告)号:CN112363126A

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN202011058812.3

    申请日:2020-09-30

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01S7/40

    摘要: 本发明公开了一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟方法,首先确定模拟器天线单元阵列的位置、架设高度、长度、单元间距和单元数,以及各天线单元对雷达天线中心的仰角;通过射频电子开关选择对应仰角的模拟器天线单元,接收雷达辐射信号;经混频滤波处理后送入A/D器件实现数字化;然后对下变频处理得到数字基带信号进行多普勒调制和数字延时,处理后进行数字上变频和数模转换,得到的模拟中频回波信号进行变频放大处理,之后选择目标轨迹对应仰角位置的天线单元实现模拟射频回波信号辐射。本发明利用天线阵列单元以及数字信号处理技术,能够真实模拟弹道目标的雷达回波,节省硬件资源,实现基于线阵的弹道目标回波信号模拟。