一种自适应粒子数的多目标粒子滤波检测前跟踪方法

摘要

一种自适应粒子数的多目标粒子滤波检测前跟踪方法。该发明公开了一种自适应粒子数的粒子滤波检测前跟踪方法，属于雷达目标检测技术领域，它特别涉及了雷达对微弱目标检测前跟踪技术领域。该方法在粒子滤波检测前跟踪处理过程中用于估计目标状态的粒子数量会随着目标状态的不确定性程度变化而自适应地变化，当目标状态的不确定性大的时候增加粒子数目，当目标状态的不确定性小的时候用较小的粒子数量做跟踪。从而具有在保证检测跟踪性能的同时，采样效率高，计算量较小的效果。

主权项

一种自适应粒子数的粒子滤波检测前跟踪方法，该方法包括：步骤1、初始化系统参数包括：观测间隔T、观测总帧数K、最小粒子数n_min、最大粒子数n_max、初始粒子数n_ini、停止采样门限η、目标判决门限Δ；步骤2、根据已知目标先验信息产生初始粒子集及其初始权值其中表示目标i的第n₀个粒子的初始状态，I₀表示已知目标的总个数；步骤3、从雷达接收机中读取第k帧量测其中，k为帧数，表示第k帧回波数据的量测单元(m,n)中的量测，其中M，N表示第k帧回波数据在x方向上有M个量测单元，y方向上有N个量测单元；步骤4、分别对每个目标进行新粒子的抽样、权值计算，直到当满足一定条件就停止该目标新粒子的采样；步骤4.1、初始跟踪参数：其中表示k时刻跟踪第i_k个目标的子层粒子数，表示k时刻第i_k个目标的子层权值和；步骤4.2、更新采样的粒子数目：步骤4.3、在[1,N_k‑1]范围内随机选取整数j，其中N_k‑1为k‑1时刻的采样粒子数；步骤4.4、采样k时刻目标i_k的第个重采样前粒子状态：其中是高斯分布，F为状态转移矩阵，Q为噪声协方差矩阵；步骤4.5、计算权值：p(·|·)表示求条件概率；步骤4.6、更新权值和：步骤4.7、进行采样终止判断：或者若满足条件转步骤4.2，若不满足条件，则停止对当前目标的采样，开始对下一个目标做处理，直到所有目标都进行完跟踪处理，得到粒子集步骤5、对每个目标做判定，若认为目标已经消失，则删除该目标；步骤6、确定当前时刻的采样粒子数，取k时刻的采样粒子数：max(·)表示取大；步骤7、对采样粒子数小于N_k的目标进行重采样直到获得N_k个粒子；步骤8、对粒子集进行系统重采样，计算各粒子集的权值并记录；步骤9、从步骤8中选择权值最大的粒子集更新目标的状态。