基于低小慢目标的雷达数据处理实现

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本文以某频扫雷达项目为背景,设计了一套针对低小慢目标的雷达数据处理算法软件和显控软件。主要工作包括以下内容:本文首先介绍了雷达数据处理理论算法,主要包括点迹凝聚方法、航迹起始算法、线性滤波算法以及航迹互联算法中单目标跟踪与多目标跟踪算法。其中主要介绍了航迹起始中的修正逻辑法与修正的Hough变换算法,线性滤波中的卡尔曼滤波算法,单目标互联中的NNSF算法和修正的PDAF算法以及多目标互联中的次最优JPDA算法,并对以上算法分别进行了仿真分析。接着介绍了基于频扫雷达系统的低小慢目标数据处理设计,主要针对实验中遇到的问题与困难,提出了解决办法。分别介绍了针对低小慢目标的搜索与跟踪策略,重点介绍了跟踪策略中针对目标切向运动时的自适应波门跟踪方法;还介绍了两种改进的多波束比幅测角方法,并运用实测数据进行了仿真对比分析;之后针对该类目标的机动,在传统的转弯模型与当前统计模型的基础上分别设计了改进的转弯模型和改进的CS模型算法,并介绍了交互式多模型滤波算法,对以上三种机动模型分别采用模拟数据与雷达实测数据进行了仿真分析;接着针对线性滤波的发散问题,提出了一种抑制其发散的解决方法,并进行了仿真分析;还针对低空的复杂环境,设计了一种杂波图策略;同时为了加快虚假目标的快速撤销,介绍了SPRT撤销算法与代价函数撤销算法,并进行了仿真对比分析;最后根据工程需求,在QT平台上采用C++语言完成对数据处理软件与显控的设计。该数据处理软件通过与频扫雷达进行联调实验,完成了对该数据处理软件中设计的杂波抑制策略、目标机动跟踪算法以及滤波算法提升目标测量精度能力的验证。根据实验结果,验证了该数据处理软件可实现对低小慢目标的高精度的跟踪。
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