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1、碩士學(xué)位論文基于天波超視距雷達(dá)的多徑數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法研究與實(shí)現(xiàn)RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFMALTIPATHDATAASSOCIATIONALGORITHMSBASEDONOTHR王偉哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào):TN958.93學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書分類號(hào):621.38密級(jí):公開(kāi)工程碩士學(xué)位論文基于天波超視距雷達(dá)的多徑數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法研究與實(shí)現(xiàn)碩士研究生:王偉導(dǎo)師:位寅生教授申請(qǐng)學(xué)位:工程碩士學(xué)科:電子與通信工程所在單位:電子與信息工程學(xué)院答辯日期:2018年6月27日授予學(xué)位單位:哈
2、爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TN958.93U.D.C:621.38DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFMALTIPATHDATAASSOCIATIONALGORITHMSBASEDONOTHRCandidate:WangWeiSupervisor:Prof.WeiYinshengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:Electri
3、csandCommunicationEngineeringAffiliation:SchoolofElectronicsandInformationTechnologyDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的重要模塊,數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法的跟蹤精度決定了雷達(dá)報(bào)出的目標(biāo)航跡的正確性。天波超視距雷達(dá)在超視距探測(cè)、反隱形、長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)距離預(yù)警等方面作用突出,值得深入研
4、究。但是,天波雷達(dá)也面臨著多徑效應(yīng)、低檢測(cè)率、低量測(cè)精度和虛警率過(guò)高等棘手的問(wèn)題。本文為解決天波雷達(dá)的多徑效應(yīng)和“三低一高”的問(wèn)題,發(fā)展了天波雷達(dá)專用的多路徑數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法,并從工程應(yīng)用的角度對(duì)算法做出拓展,將實(shí)際中模型失配的情況考慮在內(nèi),構(gòu)建了一套較為貼近工程應(yīng)用的天波雷達(dá)多路徑數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)系統(tǒng),并對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的性能分析。本文首先建立了完整的天波雷達(dá)的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)模型,主要包括電離層模型、目標(biāo)跟蹤模型與雜波模型三個(gè)部分。電離層模型通過(guò)分析多徑效應(yīng)的成因,對(duì)電離層的分層效應(yīng)建模,目標(biāo)跟蹤模型研究了多徑傳播下的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型和系
5、統(tǒng)量測(cè)模型。由運(yùn)動(dòng)模型可以得到目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方程;由量測(cè)模型可以得到目標(biāo)狀態(tài)與多模量測(cè)的轉(zhuǎn)換公式。在此基礎(chǔ)上加入均勻雜波模型從而形成完整的天波雷達(dá)目標(biāo)跟蹤環(huán)境。其次,本文研究了三種具備理論優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值的多路徑數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法:基于概率數(shù)據(jù)互聯(lián)的MPDA算法、基于蟻群算法的MACDA算法和基于期望最大化的MPMHT算法,著重研究了各算法解決多徑效應(yīng)的能力和跟蹤精度。通過(guò)理論比較與仿真分析,對(duì)比了三種多路徑數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法的優(yōu)缺點(diǎn),最終給出了每種算法的適用條件,在工程應(yīng)用中,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際條件綜合考慮,選出最適合的算法。然后,本文針對(duì)實(shí)際中
6、電離層模型失配的問(wèn)題,分別研究電離層不確定性下的多路徑數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法(MPCR)和自治多模型MPDA算法(AMM-MPDA),仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證分析結(jié)果表明上述算法可以有效解決電離層高度不確定的問(wèn)題,具有較好的跟蹤性能。最后,本文利用自適應(yīng)漸消記憶濾波算法對(duì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)中卡爾曼濾波器的結(jié)構(gòu)做出調(diào)整,改善了在實(shí)際中目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型失配的問(wèn)題,避免算法在模型失配的情況下出現(xiàn)誤關(guān)聯(lián)導(dǎo)致濾波結(jié)果發(fā)散。關(guān)鍵詞:天波超視距雷達(dá);數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián);多徑效應(yīng);模型失配-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractDataassociationalgorith
7、msplayanimportantroleinthefieldofradardataprocessing,thetrackingaccuracyofwhichdeterminesthecorrectnessofthetargettrackreportedbytheradar.OTHRhastheadvantagesofoverthehorizondetection,antistealthandlongdistancewarning.However,OTHRsareexposedtosometoughproblemslikem
8、ulti-patheffect.Tosolveaboveissues,thispaperdevelopssomemulti-pathdataassociationalgorithmsspecialforOTHRS.Thesealgorithmsarealsoexpandedfromthep