卫星电子信息目标关联技术研究

论文摘要

目标关联是目标变化检测、识别跟踪及信息融合实现的前提和关键,是目标识别融合系统中的重要步骤。论文以基于卫星电磁探测的海洋目标监视与应用为背景,对卫星的电子信息进行相关的分析与处理,对电子信息目标关联问题进行研究,主要工作如下:（1）介绍了电子信息卫星系统的组成、信号侦收过程、测量参数等知识,详细分析了卫星电子信息数据的特点和卫星电子信息处理的流程,为后续工作提供了必要的理论来源和知识支撑。（2）在雷达辐射源识别方面,从模板数据库的建立、参数权值的确定和辐射源识别算法的实现等几个方面进行了研究,并给出了雷达辐射源识别的步骤和具体的算法实现流程,并且利用仿真实验验证了其合理性和有效性。（3）在航迹起始算法方面,先是介绍了比较常见的两种经典方法:基于逻辑的航迹起始算法和基于Hough变换的航迹起始算法。而后,鉴于卫星电子信息的特点,提出一种基于属性信息辅助的点迹关联算法,实验表明该算法可以很好的解决卫星电子信息数据条件下目标数量、运动状态等先验信息缺乏状况下的复杂点迹关联问题,为后续的研究奠定良好的基础。（4）在基于滤波的运动目标预测技术方面,研究了基于混合高斯PHD的目标跟踪算法,将有限集统计跟踪算法运用到线性高斯模型下的多目标跟踪,可以解决计算量过大的问题,较好的估计目标的运动状态。还研究了基于粒子PHD的滤波方法,可以实现非线性、非高斯等一般情况下的多目标跟踪。仿真实验表明两种方法都能较好的解决在杂波环境中多目标跟踪的难题。（5）在多目标关联方面,根据卫星电子信息的特点,研究了基于多特征信息融合的多目标关联算法,利用基于D-S证据理论的多特征信息融合进行多目标综合数据关联。将其运用于地基信号数据与卫星电子信息数据多目标关联的问题,通过仿真实验,验证了该算法在各种复杂情况下均能有效的完成地基信号数据与卫星电子信息数据之间的多目标关联,不仅计算速度较快,且对于位置噪声、虚警和目标缺失等情况具备较强的鲁棒性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 课题研究现状
• 1.2.1 雷达辐射源识别研究现状
• 1.2.2 航迹起始算法研究现状
• 1.2.3 多目标数据关联研究现状
• 1.2.4 课题研究面临的挑战
• 1.3 论文研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 电子信息卫星系统概述
• 2.1 引言
• 2.2 电子信息卫星系统概述
• 2.2.1 电子信息卫星系统组成
• 2.2.2 电子信息卫星信号侦收过程
• 2.2.3 电子信息卫星的测量参数
• 2.3 卫星电子信息处理系统概述
• 2.3.1 卫星电子信息数据格式
• 2.3.2 卫星电子信息处理流程
• 2.4 典型的卫星电子信息系统的结构和功能
• 2.5 本章小结
• 第三章 雷达辐射源识别方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 模板数据库的建立
• 3.3 参量权值的确定
• 3.4 辐射源识别算法的实现
• 3.5 实验结果与分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 航迹起始算法研究
• 4.1 引言
• 4.2 基于逻辑的航迹起始方法
• 4.3 基于Hough变换的航迹起始方法
• 4.4 基于属性信息辅助的航迹起始方法
• 4.4.1 量测建模的问题描述
• 4.4.2 算法描述
• 4.5 实验结果与分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于滤波的运动目标预测技术研究
• 5.1 引言
• 5.2 基于混合高斯PHD的多目标跟踪算法
• 5.2.1 概率假设密度（PHD）滤波
• 5.2.2 混合高斯PHD多目标跟踪算法
• 5.2.3 实验结果与分析
• 5.3 基于粒子PHD的多目标跟踪算法
• 5.3.1 粒子滤波
• 5.3.2 基于粒子PHD的多目标跟踪算法
• 5.3.3 实验结果与分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 多目标关联方法研究
• 6.1 引言
• 6.2 基于多特征信息融合的多目标数据关联算法
• 6.2.1 基于D-S证据理论的多特征信息融合
• 6.2.2 多目标综合数据关联
• 6.3 实验结果与分析
• 6.3.1 仿真数据的生成
• 6.3.2 理想情况下的仿真实验
• 6.3.3 存在虚警情况下的仿真实验
• 6.3.4 存在目标缺失情况下的仿真实验
• 6.3.5 存在虚警和目标缺失情况下的仿真实验
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 工作总结
• 7.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果