[发明专利]一种雷达目标跟踪系统扰动目标滤波方法

说明书

本发明涉及一种基于阿尔法贝塔滤波器的雷达目标跟踪系统扰动目标滤波方法，与现有技术相比解决了针对于雷达跟踪未知目标无法保证其滤波精度的缺陷。本发明包括以下步骤：雷达目标跟踪系统的设定；建立虚拟噪声模型；估值计算；自校正阿尔法贝塔滤波器的滤波。本发明利用拟合虚拟噪声的方法建立一个虚拟噪声模型，用虚拟噪声代替扰动和系统本身的动态噪声，将参数带扰动的系统转化为带稳定的未知参数和已知噪声的滤波问题，生成自校正α‑β滤波器，利用自校正α‑β滤波器对未知目标进行有效滤波，保证了滤波精度。

技术领域

本发明涉及雷达目标跟踪技术领域，具体来说是一种雷达目标跟踪系统扰动目标滤波方法。

背景技术

传统的自校正α-β滤波器可以有效解决雷达目标跟踪系统的稳定未知参数的滤波问题，而面对带有扰动的未知目标，则很难进行有效滤波。现有技术中，有学者提出用保性能滤波器进行滤波，这种滤波器的特点是用扰动的上界代替实际参数。但是这种方法虽然可以保证滤波的稳定性，滤波精度却较差。

因此，如何提出一种针对未知目标能够有效滤波的方法已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中针对于雷达跟踪未知目标无法保证其滤波精度的缺陷，提供一种雷达目标跟踪系统扰动目标滤波方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于阿尔法贝塔滤波器的雷达目标跟踪系统扰动目标滤波方法，包括以下步骤：

雷达目标跟踪系统的设定，对雷达目标跟踪系统进行预设定；

建立虚拟噪声模型，拟合虚拟噪声，用虚拟噪声代替扰动和雷达目标跟踪系统的动态噪声；

估值计算，将虚拟噪声的方差通过建立函数方程的方法求解出对应估算；

自校正阿尔法贝塔滤波器的滤波，将虚拟噪声的方差替换自校正阿尔法贝塔滤波器动态噪声的方差，生成自校正阿尔法贝塔滤波器，通过自校正阿尔法贝塔滤波器进行雷达目标跟踪系统扰动目标的滤波处理。

所述雷达目标跟踪系统的设定包括以下步骤：

设定雷达目标跟踪系统表达式，其表达式如下：

x₁(t+1)＝x₁(t)+Tx₂(t)，

x₂(t+1)＝ρx₂(t)+w(t)，

其中，T表示采样周期，x₁(t)和x₂(t)分别表示t时刻目标的运动目标的位置和速度，ρ表示目标在t时刻和t+1时刻的速度之间的加速度率，w(t)表示系统噪声；

设向量X(t)＝[x₁(t),x₂(t)]^T，则有，

定义

设定雷达目标跟踪系统的观测方程表达式，其表达式如下：

y(t)＝[1 0]X(t)+v(t)，

其中，y(t)是雷达对于目标位置的观测信号，观测信号的误差用噪声形式表示为v(t)。

所述建立虚拟噪声模型包括以下步骤：

假设w(t)和v(t)是零均值、方差各为和的独立的高斯白噪声，ρ为加速度率，

设ρ是一个围绕某个值ρ₀变化的变量，表示为