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Factor graph aided multiple hypothesis tracking

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Science China(Information Sciences) 2013年第10期56卷 284-289页

作者： WANG Huan SUN JinPing LU SongTao wei shaoming School of Electronic and Information Engineering Beihang University Department of Electrical and Computer Engineering Iowa State University

Since closely moving targets exist extensively in the ground moving target tracking,the uncertainty of data association greatly increases making the measurement-to-track association more ***,traditional multiple hypothesis tracking(MHT)has high false tracking rate and track *** paper frst investigates the measurement based factor graph in data association,and gives the corresponding message passing ***,a factor graph aided multiple hypothesis tracking(FGA-MHT)method is proposed,which introduces factor graph based m-best hypothesis producing technique and exploits factor graph based probability refnement algorithm to reduce the uncertainty of measurement-to-track *** results demonstrate that FGA-MHT reduces times of track swap and increases the correct data association rate in closely moving target tracking.

关键词： multiple hypothesis tracking(MHT) data association factor graph message passing algorithm sum-product algorithm factor graph aided multiple hypothesis tracking(FGA-MHT

A GTD model and state space approach based method for extracting the UWB scattering center of moving target

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Science China(Information Sciences) 2011年第1期54卷 182-196页

作者： WANG Jun,wei shaoming,SUN JinPing & MAO ShiYi School of Electronic and Information Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China School of Electronic and Information Engineering Beihang University Beijing China

Movements of the scattering center on the condition of ultra-wideband(UWB)will impact the extraction of *** paper presents an approach for extracting the moving targets’UWB scattering center parameters based on the geometrical theory of diffraction(GTD)model and the state space approach. Firstly,the UWB GTD scattering model is transformed into state-space equations in order to estimate the range and range rate through the singular value ***,the type parameter in the whole bandwidth is indicated dimension-reducedly by orthonormalized basis and estimated by traversal algorithm and minimumnorm ***,the intensity of scattering center is worked out based on the least square *** paper provides the Cramer-Rao bound(CRB)for parameter *** effectiveness of the approach is verified by computer *** approach can estimate range,range rate,reflection intensity and type parameter simultaneously in order to improve the track of scattering centers and the target identification.

关键词： scattering center extraction GTD model state space approach ultra-wideband Doppler processing

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单快拍数据的分布式二维阵列测角方法研究

电子与信息学报 2018年第6期40卷 1375-1382页

作者：王俊向洪魏少明蒋海北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 空间物理重点实验室北京100076

该文针对2维阵列波达方向估计问题,提出一种基于单快拍数据的分布式2维DOA估计算法。该算法首先利用每个子阵单元的单快拍数据进行2维Hankle矩阵构造;然后基于2维状态空间平衡法分别获得方位角和俯仰角子阵单元内DOA估计与子阵单元间DO... 详细信息

该文针对2维阵列波达方向估计问题,提出一种基于单快拍数据的分布式2维DOA估计算法。该算法首先利用每个子阵单元的单快拍数据进行2维Hankle矩阵构造;然后基于2维状态空间平衡法分别获得方位角和俯仰角子阵单元内DOA估计与子阵单元间DOA估计;最后通过解模糊算法获得方位角和俯仰角高精度无模糊DOA估计。该算法较好地解决了子阵单元内DOA估计和子阵单元间DOA估计之间的配对问题以及俯仰角和方位角之间配对问题,充分利用分布式阵列扩展阵列物理孔径特性;同时该算法可直接对相干信号和非相干信号进行处理。计算机仿真结果验证了所提算法的有效性。

关键词： DOA估计分布式阵列 2维Hankle矩阵自动配对

基于最小二乘估计的InISAR空间目标三维成像方法

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电子与信息学报 2016年第5期38卷 1079-1084页

作者：毕严先魏少明王俊毛士艺北京航空航天大学北京100191

In ISAR系统能够在短观测时间内实现对目标的3维成像,在目标识别和分类中有广泛应用。但是ISAR成像平面不仅取决于目标相对雷达的空间位置,还和目标的运动情况有关。针对空间平稳运动目标,该文利用互相垂直的L型基线构成双通道In ISAR系... 详细信息

In ISAR系统能够在短观测时间内实现对目标的3维成像,在目标识别和分类中有广泛应用。但是ISAR成像平面不仅取决于目标相对雷达的空间位置,还和目标的运动情况有关。针对空间平稳运动目标,该文利用互相垂直的L型基线构成双通道In ISAR系统,对各天线接收到的回波分别采用各自的参考距离进行聚焦处理,采用传统的距离-多普勒算法得到目标散射点2维像,通过提取各散射点的干涉相位和多普勒信息,采用最小二乘方法对目标的有效转动角速度大小和方向进行估计,进而估计出散射点的3维位置,实现目标3维成像。仿真实验验证了所提方法的有效性和鲁棒性。

关键词：干涉逆合成孔径雷达平稳运动目标 3维成像最小二乘估计角速度估计

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单快拍数据的分布式阵列DOA估计

电子与信息学报 2016年第11期38卷 2767-2773页

作者：向洪王俊魏少明高越毛士艺北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 航天恒星科技有限公司北京100086

该文针对分布式阵列相干信号单次快拍波达方向估计问题,提出一种基于状态空间平衡法的1维波达角估计算法。该算法首先直接利用单快拍数据以分布式阵列每个子阵单元进行Hankle矩阵构造,然后采用状态空间平衡法,分别获得低精度无模糊的子... 详细信息

该文针对分布式阵列相干信号单次快拍波达方向估计问题,提出一种基于状态空间平衡法的1维波达角估计算法。该算法首先直接利用单快拍数据以分布式阵列每个子阵单元进行Hankle矩阵构造,然后采用状态空间平衡法,分别获得低精度无模糊的子阵单元内DOA估计和高精度有模糊的子阵单元间DOA估计,最后结合配对和解模糊算法获得高精度无模糊DOA估计。该算法不受信号形式限制,可同时对相干信号和非相干信号进行处理,能充分利用分布式阵列扩展阵列物理孔径特性,获得较高的DOA估计精度。计算机仿真结果验证了所提算法的有效性。

关键词： DOA估计分布式阵列 Hankle矩阵解模糊

基于目标高度先验信息的多站时差无源定位方法

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电子与信息学报 2018年第9期40卷 2219-2226页

作者：秦兆涛王俊魏少明毕严先魏子翔北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 中国电子科技集团电子科学研究院北京100041

该文针对利用多站到达时差观测量的辐射源目标定位问题,已知目标高度先验信息,提出一种基于加权最小二乘的闭式高精度定位方法。近距离场景下,可忽略地球曲率影响,此时目标高度信息可等效为目标的1维坐标。基于该条件,使用一种新的两步... 详细信息

该文针对利用多站到达时差观测量的辐射源目标定位问题,已知目标高度先验信息,提出一种基于加权最小二乘的闭式高精度定位方法。近距离场景下,可忽略地球曲率影响,此时目标高度信息可等效为目标的1维坐标。基于该条件,使用一种新的两步加权最小二乘算法实现对目标的定位解算。该算法不需要目标位置初始值估计,无需迭代运算,计算量较小。仿真表明:利用目标高度先验信息可有效提高对目标的定位精度;在观测量噪声为高斯噪声且功率较小时,算法定位性能可达到克拉美罗界。

关键词：无源定位到达时差目标高度定位精度克拉美罗界

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深度学习在雷达中的研究综述

雷达学报（中英文） 2018年第4期7卷 395-411页

作者：王俊郑彤雷鹏魏少明北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

雷达通过发射天线发射电磁波,经过不同物体反射接收到相应的反射波,对其接收结果进行分析,能得到物体距雷达的位置,径向运动速度等信息,所以对雷达信号的分析具有重要的研究意义。近些年深度学习成为各个领域的研究热点,而在雷达领域同... 详细信息

雷达通过发射天线发射电磁波,经过不同物体反射接收到相应的反射波,对其接收结果进行分析,能得到物体距雷达的位置,径向运动速度等信息,所以对雷达信号的分析具有重要的研究意义。近些年深度学习成为各个领域的研究热点,而在雷达领域同样可通过深度学习算法实现对信号的相应的信息处理。与传统方法相比,深度学习算法具有自动提取深层特征、获取较高准确率等优势。该文具体介绍了近期典型的深度学习算法在雷达信号处理中的应用及研究情况。此外,该文介绍了两个在雷达领域中应用深度学习亟待解决的问题,即过拟合和可解译性。

关键词：雷达深度学习信号处理

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基于标校源辅助的不相交多目标到达时差定位

北京航空航天大学学报 2018年第5期44卷 1026-1036页

作者：秦兆涛王俊陶磊岩魏少明北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083 北京遥感设备研究所北京100854

鉴于定位站位置误差会极大地降低多站无源定位的目标定位精度,提出了一种标校源辅助的不相交多目标到达时差(TDOA)闭式定位算法。该算法首先使用标校源减小定位站位置误差,并估计对应的误差统计特性,然后使用更新的定位站位置,利用两步... 详细信息

鉴于定位站位置误差会极大地降低多站无源定位的目标定位精度,提出了一种标校源辅助的不相交多目标到达时差(TDOA)闭式定位算法。该算法首先使用标校源减小定位站位置误差,并估计对应的误差统计特性,然后使用更新的定位站位置,利用两步加权最小二乘(TS-WLS)算法实现不相交多目标的高精度TDOA定位。通过克拉美罗界(CRLB)推导,从理论上分析了该闭式定位算法的定位性能;通过仿真实验,验证了标校源校正技术可提高对多目标的定位精度,并且在较小的TDOA观测误差和定位站位置误差下,对多目标的定位性能可以达到CRLB。该算法不需要初始值估计和迭代运算,同时避免了定位站和目标位置的联合估计,计算量较小。

关键词：标校源不相交多目标到达时差(TDOA) 定位精度克拉美罗界(CRLB)

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去偏转换方向余弦位置和多普勒量测跟踪

哈尔滨工业大学学报 2016年第10期48卷 97-102页

作者：付锦斌孙进平魏少明李少洪北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

为解决相控阵雷达方向余弦坐标系下状态空间模型量测方程强非线性的问题,提出了一种带多普勒量测的去偏转换量测跟踪方法.在考虑距离量测误差与多普勒量测误差相关性的基础上,用距离量测与多普勒量测的乘积构造伪量测来减轻多普勒量测... 详细信息

为解决相控阵雷达方向余弦坐标系下状态空间模型量测方程强非线性的问题,提出了一种带多普勒量测的去偏转换量测跟踪方法.在考虑距离量测误差与多普勒量测误差相关性的基础上,用距离量测与多普勒量测的乘积构造伪量测来减轻多普勒量测的非线性.并通过对方向余弦进行二阶泰勒展开,得到了转换量测误差均值和协方差的一致性估计.最后通过对位置量测和伪量测进行序贯处理解决了伪量测非线性的问题.仿真结果证明:通过引入多普勒量测确实提高了滤波性能;同时相比于常用的扩展卡尔曼滤波器和不敏卡尔曼滤波器,提出的去偏转换量测滤波器在方向余弦坐标系下具有更好的跟踪性能.

关键词：目标跟踪相控阵雷达方向余弦坐标系多普勒量测去偏转换量测