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一种距离多普勒平面的二维点迹凝聚方法_郑东卫.pdf
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1、第 卷 第 期(总第 期)年 月火控雷达技术 .().收稿日期:作者简介:郑东卫(),男,硕士研究生,高级工程师。研究方向为雷达信号处理技术。一种距离多普勒平面的二维点迹凝聚方法郑东卫 白亚莉(.西安电子工程研究所 西安;.西安昆仑工业(集团)有限责任公司 西安)摘 要:本文提出了一种距离多普勒平面的二维点迹凝聚方法,该方法通过先对目标检测后点按一定顺序排列,接着在相同多普勒通道进行距离维归并,然后再进行多普勒维归并,接着将二维归并完的目标点根据目标判决条件剔除虚假点,最后将剩余的目标点按一定准则凝聚形成最终结果。通过二维归并凝聚可以避免目标分裂现象。关键词:目标分裂;距离多普勒平面;二维点迹
2、凝聚中图分类号:.文献标志码:文章编号:()引用格式:郑东卫,白亚莉.一种距离多普勒平面的二维点迹凝聚方法.火控雷达技术,():.:.,(.,;.().,.,):.,.,.,.,.,.:;引言原始点迹数据主要分为虚假点迹和分裂点迹两大类。不期望的物体杂波、干扰等所产生的点迹,都属于虚假点迹。在很多情况下,由于目标或系统自身的原因一个目标会分裂出多个点迹,这些由目标分裂所产生的点迹称为分裂点迹。减少虚假点迹主要通过雷达的信号处理系统完成,例如采用动目标检测、动目标显示、恒虚警检测、杂波图等处理方法。对于同一目标的雷达天线扫掠过程中,回波信号经信号处理和恒虚警检测后,点迹提取器录入两个或两个以上的
3、目标点迹的现象,称为目标分裂,即检测处理后目标产生了分裂,一个目标被判断成几个目标。三坐标雷达目标分裂可分为距离分裂、多普勒分裂、方位分裂、俯仰分裂等。距离维由于距离分辨单元一般大于采样单元,且脉压时加窗匹配滤波处理后导致主瓣展宽,使输出的目标回波信号会被量化到不止一个距离单元中,即一个目标在距离上被分裂为 个或 个以上的点迹数据。对于动目标检测体制雷达来说,目标的点迹数第 期郑东卫等:一种距离多普勒平面的二维点迹凝聚方法据会在多个滤波器组、多个相参积累时间重复出现,所以目标会在多普勒通道上产生分裂目标。当雷达天线波束扫过目标后,由于天线波束有一定的宽度,目标回波在俯仰维和方位维均呈现天线方向
4、图调制特性,即目标回波会跨越多个俯仰或方位单元。所以对于多数相控阵雷达,点迹凝聚需要在距离维,多普勒维,以及方位维、俯仰维进行进行凝聚。本文重点介绍在距离维和多普勒维同时进行凝聚。一维凝聚存在的问题为了在,或 中快速实现点迹凝聚,目前很多雷达凝聚都是采用“十字交叉法”,也即先对每个多普勒通道分别利用质心法进行距离维凝聚,然后对每个距离单元分别利用质心法进行多普勒维凝聚。由于目标起伏和系统测量误差等原因,经过距离维凝聚后,同一目标在相邻的多普勒通道中对应的距离单元可能存在一定的偏差,即在相邻的多普勒通道间,经过距离维凝聚得到的距离单元由于误差而无法“对齐”,因此,如果采用传统的“十字交叉法”进行
5、凝聚,则无法将本属于同一目标的点迹凝聚在一起,从而出现一个目标在凝聚后分裂成多个目标的情况。如图 所示。图 横向凝聚示例图 中每一列数据中 代表不同距离单元检测到的点迹,每一行中 代表不同多普勒通道检测到的点迹。将待凝聚处理数据先进行同一多普勒通道距离维凝聚后得到横向凝聚后的数据。凝聚完后不同多普勒通道距离维数据没有对齐,会出现目标分裂。二维凝聚算法目前凝聚算法有很多种,文献中提出的先在距离维凝聚,然后在俯仰维,接着再在方位维凝聚,采用的串行处理方式。文献使用图像分割经典算法 泛洪填充算法检测目标的连通区域。考虑到在目标距离维上的凝聚结果做了取整处理和目标在各个距离俯仰维上存在随机扰动现象,采
6、用八邻域泛洪算法。还有文献杨刚等人提出的父子节点凝聚方法等。本文提出了一种距离多普勒平面的二维点迹凝聚方法,该方法通过先对目标检测后点按一定顺序排列,接着在相同多普勒通道进行距离维归并,然后再进行多普勒维归并,接着将二维归并完的目标点根据目标判决条件剔除虚假点,最后将剩余的目标点按一定准则凝聚形成最终结果。二维距离多普勒点迹凝聚包含五个步骤。)步骤一:先对经过恒虚警和杂波图门限检测得到的点迹按多普勒通道号从小到大进行排列,然后在同一个多普勒通道号内再按距离单元号从小到大排列,得到有序的点迹数组,其中 为检测出待凝聚目标个数。)步骤二:对每一个多普勒通道内得所有距离单元找距离单元相邻的点,将相邻
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