[发明专利]一种基于序贯优化的多普勒雷达多帧相干检测前跟踪方法

权利要求书

1.一种基于序贯优化的多普勒雷达多帧相干检测前跟踪方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、初始化系统参数：

初始化系统参数包括：观测总帧数K；一个相干处理时间中包含的脉冲个数N_p；雷达距离维分辨单元个数N_r；帧间间隔T_s；检测门限为V_T；和分别表示帧内和帧间相位的搜索向量，和N_ξ分别表示帧内和帧间相位的搜索个数；目标最大运动速度参数J；初始化变量k＝1；

步骤2、从雷达接收机中读取第k帧量测：

Z_k＝{z_k(n_k):n_k＝1,2,...,N_r}

其中为第k帧第i个脉冲距离单元n_k的量测值；(·)^T表示转置符号；

步骤3、如果k＝1，对所有n₁∈{1,2,...,N_r}，初始化校准向量p₁(n₁)＝z₁(n₁)；否则执行步骤4；

步骤4、序贯优化处理：

步骤4.1、对k时刻所有距离单元n_k∈{1,2,...,N_r}，找出k-1帧中可能转移到n_k的距离单元集合，表示为τ(n_k)＝{n_k-1|:n_k-n_k-1|≤J}；

步骤4.2、针对τ(n_k)里所有距离单元n_k-1∈τ(n_k)，计算相位补偿矩阵C_k-1(n_k-1)，包含以下计算：

计算中间变量B_k-1(n_k-1)，B_k-1(n_k-1)为N_p×N_ξ的矩阵，具体形式如下：

计算补偿矩阵C_k-1(n_k-1)，C_k-1(n_k-1)为矩阵，具体形式如下：

其中p_k-1(n_k-1)为校准向量；

步骤4.3、对矩阵C_k-1(n_k-1)中的每一列分别进行kN_p点的快速傅里叶变换，得到一个的矩阵；找出快速傅里叶变换后所得矩阵中元素幅度的最大值，表示为：

其中FFT(·)表示快速傅里叶变换，|·|表示取模运算；同时记录该矩阵中最大值所在列的序号，并从补偿矩阵C_k-1(n_k-1)中取出该序号所对应的列向量，表示为κ(n_k-1)；

步骤4.4、对所有n_k∈{1,2,...,N_r}，找出前一时刻最有可能转移到n_k的距离单元，表示为并且记录下该单元对应的值，表示为更新校准向量p_k(n_k)＝κ(χ(n_k))；

步骤5、令k＝k+1，若k≤K返回步骤2，否则执行步骤6；

步骤6、门限判决和目标位置序列恢复：

对于第K帧的所有距离单元n_K∈{1,2,...,N_r}，如果满足条件则第K帧的目标估计位置并利用χ(n_k)恢复出每一帧目标的估计位置第1到K帧的目标位置序列可以表示为序列中的各帧否则宣布无目标。