CN111366924A - 一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法，属于雷达信号处理技术领域。该方法通过估计雷达信号处理得到的目标能量谱峰值得到目标的单个连通域，通过估计多个连通域间距判断其是否隶属于同一个独立目标。本发明适用于点迹数量多，点迹密度高的雷达目标点迹凝聚，同时具有计算量较低的特点。

Description

一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法
技术领域
本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法。
背景技术
雷达信号处理中的点迹凝聚方法指的是，在一次雷达信号处理中，对于过恒虚警门限(CFAR)门限的多个检测点进行分类，确定其中的若干个检测点为同一个目标的信号处理过程。点迹凝聚方法只统计当前时刻的雷达信号处理中的信息，与雷达信号处理的历史信息无关。
常规的点迹凝聚方法通常为计算质心法、轮廓跟踪法或者形态学方法，即假定目标为点目标，计算其多个反射点的质心或者轮廓来估计目标参数。这类方法在应用于高分辨雷达中时，存在两个问题：一，在高分辨雷达中，目标已经不能看作是点目标且目标可能会包含多个连通域；二，目标的一些参数，例如多普勒频率等，其质心或者轮廓不具有明确的物理意义。
因此，一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法亟需提出。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法，所述方法包括以下步骤：
S1、对于一次雷达信号处理得到N个具有M个维度的雷达信号处理检测点Xn[p1 p2... pm]，其中pm表示目标的某一个维度所在的量化参数；对于点迹Xn的其中一个参数pm，如果在维度m上，pm＞pm-1且pm＞pm+1，则参数pm保留；否则参数pm删除；
S2、对于点迹Xn的所有参数pm，重复步骤S1，如果所有参数都保留，则点迹Xn保留，否则点迹Xn删除。
S3、对于所有点迹Xn重复步骤S2，得到所有保留的点迹Yn；
S4、给定所有维度的门限Thresholdm＝αρ，其中α为伸缩系数，取决于此维度的分辨力因某些原因的展宽程度，ρ为此维度的目标分辨能力；
S5、对于点迹Yn的其中一个参数pm，与留下的其他点迹Y’n的同一纬度的参数p’m比较，如果|pm-p’m|＞Thresholdm，则参数pm保留；否则参数pm删除；
S6、对于点迹Yn的所有参数pm，重复步骤S5，如果不是所有参数都删除，则点迹Yn保留，否则点迹Yn标记其为附属连通域k；
S7、对于所有点迹Yn重复步骤S6，对于没有标记为附属连通域的点迹标记为独立的目标；对于标记为附属连通域k的点迹，则与相同标记为附属连通域k的点迹合并为独立的目标，即认为在分辨力之内的连通域为同一个独立目标。
作为本发明的一种优选技术方案，pm表示目标的距离、方位、俯仰、速度中的至少一个维度所在的量化参数。
本发明的有益效果是：本发明相较于现有技术，适用于具有多个连通域情况下的目标点迹凝聚，与信号处理的目标维度数无关，适用性较广，各个维度的参数独立判别，相互没有影响，需要的计算量较低。
附图说明
图1是本发明一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
为了达到本发明的目的，如图1所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、对于一次雷达信号处理得到N个具有M个维度的雷达信号处理检测点Xn[p1 p2... pm]，其中pm表示目标的某一个维度所在的量化参数，该维度为距离、方位、俯仰、速度中的至少一个；对于点迹Xn的其中一个参数pm，如果在维度m上，pm＞pm-1且pm＞pm+1，则参数pm保留；否则参数pm删除；
S2、对于点迹Xn的所有参数pm，重复步骤S1，如果所有参数都保留，则点迹Xn保留，否则点迹Xn删除。
S3、对于所有点迹Xn重复步骤S2，得到所有保留的点迹Yn；
S4、给定所有维度的门限Thresholdm＝αρ，其中α为伸缩系数，取决于此维度的分辨力因某些原因的展宽程度，ρ为此维度的目标分辨能力；
S5、对于点迹Yn的其中一个参数pm，与留下的其他点迹Y’n的同一纬度的参数p’m比较，如果pm-p’m|＞Thresholdm，则参数pm保留；否则参数pm删除；
S6、对于点迹Yn的所有参数pm，重复步骤S5，如果不是所有参数都删除，则点迹Yn保留，否则点迹Yn标记其为附属连通域k；
S7、对于所有点迹Yn重复步骤S6，对于没有标记为附属连通域的点迹标记为独立的目标；对于标记为附属连通域k的点迹，则与相同标记为附属连通域k的点迹合并为独立的目标，即认为在分辨力之内的连通域为同一个独立目标。
具体的，步骤S1-S3将所有点迹分别在每一个维度上进行凝聚，然后删除不合格的点迹，可以对多维信息同时进行利用，适用于维数更多的情况，在一个维度上进行凝聚时，不会考虑在其他维度上凝聚时没有得到凝聚的点迹上所包含的维度信息。
具体的，步骤S4-S7将处理后的点迹再次进行处理，对于形状不均匀的目标，可以保留目标的形状信息，有利于后续数据处理，例如目标分类识别等。
仿真结果和工程实例表明，此种方法对于点迹数量多，点迹密度高的雷达目标点迹凝聚，具有良好的效果。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、对于一次雷达信号处理得到N个具有M个维度的雷达信号处理检测点Xn[p1p2...pm]，其中pm表示目标的某一个维度所在的量化参数；对于点迹Xn的其中一个参数pm，如果在维度m上，pm＞pm-1且pm＞pm+1，则参数pm保留；否则参数pm删除；
S2、对于点迹Xn的所有参数pm，重复步骤S1，如果所有参数都保留，则点迹Xn保留，否则点迹Xn删除。
S3、对于所有点迹Xn重复步骤S2，得到所有保留的点迹Yn；
S4、给定所有维度的门限Thresholdm＝αρ，其中α为伸缩系数，ρ为此维度的目标分辨能力；
S5、对于点迹Yn的其中一个参数pm，与留下的其他点迹Y’n的同一纬度的参数p’m比较，如果pm-p’m|＞Thresholdm，则参数pm保留；否则参数pm删除；
S6、对于点迹Yn的所有参数pm，重复步骤S5，如果不是所有参数都删除，则点迹Yn保留，否则点迹Yn标记其为附属连通域k；
S7、对于所有点迹Yn重复步骤S6，对于没有标记为附属连通域的点迹标记为独立的目标；对于标记为附属连通域k的点迹，则与相同标记为附属连通域k的点迹合并为独立的目标，即认为在分辨力之内的连通域为同一个独立目标。
2.根据权利要求1所述的基于多维连通域处理的雷达目标点迹凝聚方法，其特征在于，pm表示目标的距离、方位、俯仰、速度中的至少一个维度所在的量化参数。
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