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机动目标 DOA 跟踪粒子滤波算法
  • ISSN号:1003-0530
  • 期刊名称:《信号处理》
  • 时间:0
  • 分类:TN911.23[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学水声技术重点实验室,黑龙江哈尔滨150001, [2]哈尔滨工程大学水声工程学院,黑龙江哈尔滨150001, [3]解放军92985部队,福建厦门361000
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金项目(51279043);国家自然科学基金项目(61201411);国家自然科学基金项目(51209059);国家“863”计划资助项目(2013AA09A503);黑龙江省普通高校青年学术骨干支持计划(1253G019)
中文摘要:

针对标准粒子滤波算法在机动目标波达方向(direction of arrival,DOA)随时间快速变化导致跟踪精度下降、实时性变差及多目标跟踪误差大等不足的问题,本文提出了一种改进粒子滤波(particle filter,PF)算法。该算法依据阵列信号处理模型和匀速(constant velocity,CV)模型,建立了机动目标跟踪的状态方程和观测方程作为状态空间模型,并在此基础上,借鉴多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法谱函数修改了粒子滤波的似然函数,实现了对目标方位的实时动态跟踪。仿真结果表明,与传统子空间类跟踪算法和标准粒子滤波算法相比,本文方法跟踪精度更高,收敛速度更快,抗噪能力及鲁棒性更强,对轨迹交叉的多目标跟踪性能也更优。

英文摘要:

An improved particle filter(PF)algorithm is proposed to address the problems of tracking precision descend, bad real-time performance and large error against multiple targets tracking due to the direction-of-arrival(DOA)of maneuvering targets changing rapidly.According to the model of array signal processing and constant velocity(CV)model,the state equation and measure equation are built as a state space model to track time-varying DOA of maneuvering target and extended it to multiple targets tracking.Then an improved likelihood function is proposed to improve the performance of traditional DOA estimate real-time dynamic tracking.The modified likelihood function is derived from MUSIC (multiple signal classification)algorithm spectral function.Simulation results show that the proposed algorithm is superior to the traditional subspace tracking algorithms and standard particle filter algorithm through the root mean square error(RMSE )and probability of convergence (PROC)comparisons,improves the performance of multiple DOAs tracking for crossing trajectories and has less tracking error,fast rate of convergence,as well as higher resistance to SNR(signal-to-noise ratio)and robustness.

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期刊信息
  • 《信号处理》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:谢维信
  • 地址:北京鼓楼西大街41号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:xhclfh@sohu.com
  • 电话:010-64010656
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-0530
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2406/TN
  • 邮发代号:80-531
  • 获奖情况:
  • 国家一级科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:10219