基于卡爾曼濾波器的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤

1、隨機(jī)數(shù)字信號(hào)處理期末大作業(yè)（報(bào)告）隨機(jī)數(shù)字信號(hào)處理期末大作業(yè)（報(bào)告）基于卡爾曼濾波器的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤基于卡爾曼濾波器的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤RadartargettrackingbasedonKalmanfilter學(xué)院（系）：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)學(xué)院專(zhuān)業(yè)：信息與通信工程學(xué)生姓名：李潤(rùn)順學(xué)號(hào)：21424011任課教師：殷福亮完成日期：2015年7月14日大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology基于卡爾曼濾波器的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤11引言1

2、.1研究背景及意義雷達(dá)目標(biāo)跟蹤是整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)中一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。跟蹤的任務(wù)是通過(guò)相關(guān)和濾波處理建立目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。雷達(dá)系統(tǒng)根據(jù)在建立目標(biāo)軌跡過(guò)程中對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所作的估計(jì)和預(yù)測(cè)，評(píng)估船舶航行的安全態(tài)勢(shì)和機(jī)動(dòng)試操船的安全效果。因此，雷達(dá)跟蹤環(huán)節(jié)工作性能的優(yōu)劣直接影響到雷達(dá)系統(tǒng)的安全效能[1]。鑒于目標(biāo)跟蹤在增進(jìn)雷達(dá)效能中的重要作用，各國(guó)在軍用和民用等領(lǐng)域中一直非常重視發(fā)展這一雷達(dá)技術(shù)。機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤理論有了很大的發(fā)展，尤其是在跟蹤算法的研

3、究上，理論更是日趨成熟。在跟蹤算法中，主要有線性自回歸濾波、兩點(diǎn)外推濾波、維納濾波、加權(quán)最小二乘濾波、濾波和卡爾曼濾波，其中卡爾曼濾波算法在目???標(biāo)跟蹤理論中占據(jù)了主導(dǎo)地位。雷達(dá)跟蹤需要處理的信息種類(lèi)多種多樣。除了目標(biāo)的位置信息外，一般還要對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行估計(jì)，個(gè)別領(lǐng)域中的雷達(dá)還要對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行跟蹤。雷達(dá)跟蹤的收斂速度、濾波精度和跟蹤穩(wěn)定度等是評(píng)估雷達(dá)跟蹤性能的重要參數(shù)。因此提高雷達(dá)跟蹤的精度、收斂速度和穩(wěn)定度也就一直是改善雷達(dá)

4、跟蹤性能的重點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，各類(lèi)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)性能和材質(zhì)特征有了大幅度的改善和改變，這就要求雷達(dá)跟蹤能力要適應(yīng)目標(biāo)特性的這種變化。在不斷提高雷達(dá)跟蹤性能的前提下，降低雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)的成本也是現(xiàn)代雷達(dá)必須考慮的問(wèn)題。特別是在民用領(lǐng)域中由于雷達(dá)造價(jià)不能過(guò)高，對(duì)目標(biāo)跟蹤進(jìn)行快收斂性、高精度和高穩(wěn)定性的改良在硬件上是受到一些制約的，因此雷達(dá)跟蹤算法的研究就越來(lái)越引起學(xué)者們的關(guān)注。通過(guò)跟蹤算法的改進(jìn)來(lái)提高雷達(dá)的跟蹤性能還有相當(dāng)大的挖掘潛力?？紤]到雷