异步多基地雷达系统目标跟踪的功率分配算法

doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2013.06.006

J4 ›› 2013, Vol. 40 ›› Issue (6): 32-38+57.doi: 10.3969/j.issn.1001-2400.2013.06.006

异步多基地雷达系统目标跟踪的功率分配算法

严俊坤;夏双志;戴奉周;刘宏伟;保铮

(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室，陕西西安 710071)

收稿日期:2012-08-21 出版日期:2013-12-20 发布日期:2014-01-10
作者简介:严俊坤(1987-)，男，西安电子科技大学博士研究生，E-mail：jkyan@stu.xidian.edu.cn．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61271291，61201285)；新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-09-0630)；全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(FANEDD-201156)

Power allocation strategy for target tracking in asynchronous multistatic radar systems

YAN Junkun;XIA Shuangzhi;DAI Fengzhou;LIU Hongwei;BAO Zheng

(National Key Lab. of Radar Signal Processing, Xidian Univ., Xi'an 710071， China)

Received:2012-08-21 Online:2013-12-20 Published:2014-01-10

摘要/Abstract

摘要：

提出了一种针对异步多基地雷达系统目标跟踪的功率分配算法，目的是合理分配系统有限的功率资源，以提高目标的跟踪精度．引入了一种集中式融合框架下最优的异步目标跟踪算法，并推导了该算法目标跟踪误差的贝叶斯克拉美罗下界．将该下界作为代价函数进行功率分配，并用凸松弛方法结合梯度投影算法对此非凸优化问题进行了求解．仿真实验表明，相对于不进行功率分配的情况，笔者提出的功率分配方法能明显提高目标的跟踪精度．

关键词: 多基地雷达, 异步, 目标跟踪, 功率分配, 贝叶斯克拉美罗下界

Abstract:

A power allocation scheme for target tracking in asynchronous multistatic radar systems (MSRS) is proposed. An optimal centralized method for asynchronous target tracking is first introduced with the derivation of the Bayesian Cramer-Rao lower bound (BCRLB) on the target tracking mean square error (MSE). Then, the BCRLB is utilized as a criterion for the power allocation strategy. The resulting nonconvex optimization problem is solved by the integration of convex relaxation with the gradient projection algorithm. Simulation results demonstrate that equal allocation of the predetermined power budget is not necessarily the best choice and that the tracking accuracy can be greatly improved by the proposed power allocation algorithm.

Key words: multistatic radars, asynchronous, target tracking, power allocation, Bayesian Cramer-Rao lower bound

中图分类号:

TN953+.7

严俊坤;夏双志;戴奉周;刘宏伟;保铮. 异步多基地雷达系统目标跟踪的功率分配算法[J]. J4, 2013, 40(6): 32-38+57.

YAN Junkun;XIA Shuangzhi;DAI Fengzhou;LIU Hongwei;BAO Zheng. Power allocation strategy for target tracking in asynchronous multistatic radar systems[J]. J4, 2013, 40(6): 32-38+57.

参考文献

［1］ Greco M S, Stinco P, Gini F, et al. Cramer-Rao Bounds and Selection of Bistatic Channels for Multistatic Radar Systems ［J］. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2011, 47(4): 2934-2948.
［2］ Chernyak V S. 双(多)基地雷达系统［M］. 周万幸, 吴鸣亚, 胡明春, 等, 译. 北京: 电子工业出版社, 2011.
［3］时银水, 姬红兵, 杨柏胜. 组网无源雷达变数目多目标跟踪算法［J］. 西安电子科技大学学报, 2010, 37(2): 218-223..
Shi Yinshui, Ji Hongbing, Yang Baisheng. Multiple Passive-Radar based Time-Varying Number Target Tracking Algorithm ［J］. Journal of Xidian University, 2010, 37(2): 218-223.
［4］彭冬亮, 叶军军, 葛泉波. 多传感器异步采样系统的顺序融合［J］. 信息与控制, 2010, 39(1): 18-24.
Peng Dongliang, Ye Junjun, Ge Quanbo. Seguential Fusion for Multi-sensor Asynchronous Sampling System ［J］. Information and Control, 2010, 39(1): 18-24.
［5］ Alouani A T, Gray J E, McCabe D H. Theory of Distributed Estimation Using Multiple Asynchronous Sensors［J］. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2005, 41(2): 717-722.
［6］周样晶, 尹浩, 江晶, 等. 基于局部估计误差相关的多传感器异步航迹融合［J］. 火力与指挥控制, 2011, 36(5): 72-78.
Zhou Yangjing, Yin Hao, Jiang Jing, et al. Multisensor Asynchronous Track Fusion Based on Correlated Local Estimate Error ［J］. Fire Control＆Command Control, 2011, 36(5): 72-78.
［7］ Godrich H, Petropulu A, Vincent P H. Power Allocation Schemes for Target Localization in Widely Distributed MIMO Radar System ［C］//Military Communications Conference. Piscataway: IEEE, 2010: 846-851.
［8］ Godrich H, Petropulu A P, Vincent P H. Power Allocation Strategies for Target Localization in Distributed Multiple-Radar Architecture ［J］. IEEE Transactions on Signal Processing, 2011, 59(7): 3226-3240.
［9］ Chavali P, Nehorai A. Scheduling and Power Allocation in a Cognitive Radar Network for Multiple Target Tracking ［J］. IEEE Transactions on Signal Processing, 2012, 60(2): 715-729.
［10］ Rao S S. Engineering Optimization: Theory and Practice ［M］. 3rd Ed. New York: Wiley, 1996.
［11］陈薛毅. 最优化原理与方法［M］. 北京: 北京工业大学出版社, 2001.
［12］韩崇昭, 朱洪艳, 段战胜. 多元信息融合［M］. 2版. 北京: 清华大学出版社, 2010.
［13］ Van Trees H L. Detection, Estimation, and Modulation Theory, Part III ［M］. New York: John Wiley and Sons, 1971.
［14］ Ristic B, Arulampalam S, Gordon N. Beyond the Kalman Filter: Particle Filters for Tracking Applications ［M］. Boston: Artech House, 2004.
［15］ Van Trees H L, Bell K L. Bayesian Bounds for Parameter Estimation and Nonlinear Filtering/Tracking ［M］. New York: Wiley, 2007.
［16］严俊坤, 戴奉周, 秦童, 等. 一种针对目标三维跟踪的多基地雷达系统功率分配算法［J］. 电子与信息学报, 2013, 35(4): 901-907.
Yan Junkun, Dai Fengzhou, Qin Tong, et al. A Power Allocation Approach for 3D Target Tracking in Multistatic Radar Systems［J］. Journal of Electronics ＆ Information Technology, 2013, 35(4): 901-907.

[1]	汪晋, 苏洪涛, 汪圣利, 陆超. 基于SLSTM网络的两级修正机动目标跟踪方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2025, 52(1): 37-49.
[2]	严俊坤, 张聪睿, 李婉萍, 戴金辉, 张鹏, 刘宏伟. 面向编队突防的多干扰机协同资源分配方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2024, 51(5): 24-34.
[3]	张永权, 李志彬, 张文博, 苏镇镇. 多源传感器箱粒子LMB滤波算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2024, 51(4): 51-66.
[4]	万鹏武, 惠茜, 陈东瑞, 吴波. 基于二维异步同相正交直方图的调制方式识别[J]. 西安电子科技大学学报, 2024, 51(4): 78-90.
[5]	郝孟男, 李颖, 宋光辉. 叠加导频传输无标识随机接入方案研究[J]. 西安电子科技大学学报, 2024, 51(3): 1-8.
[6]	贺王鹏, 胡德顺, 李诚, 周悦, 郭宝龙. 结合模板更新与轨迹预测的孪生网络跟踪算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2024, 51(3): 46-54.
[7]	张逸宸,水鹏朗,廖沫. 目标回波特征辅助的海面多目标跟踪方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2023, 50(5): 1-10.
[8]	李翠芸,衡博文,谢金池. 模糊推理优化的抗遮挡PMBM跟踪算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2023, 50(5): 54-64.
[9]	陈振,李翠芸,李想. B样条曲面三维扩展目标跟踪算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2023, 50(2): 101-111.
[10]	段正祥, 杨欣, 张兆林, 王伶. 加权分数傅里叶辅助的上行NOMA隐蔽通信[J]. 西安电子科技大学学报, 2023, 50(2): 54-63.
[11]	黄志民, 肖琨. 能量收集分布式基站系统的下行射频远端选择[J]. 西安电子科技大学学报, 2023, 50(2): 71-80.
[12]	张兆宇,田春娜,周恒,田西兰. 联合在线分类的双注意力RGBT孪生网络跟踪[J]. 西安电子科技大学学报, 2022, 49(6): 76-85.
[13]	张昀普,单甘霖,付强. 多传感器协同地面目标跟踪的调度方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2022, 49(5): 100-108.
[14]	孙雅媚,肖嵩,曲家慧,董文倩. 自适应上下文感知相关滤波类目标跟踪算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2022, 49(3): 21-27.
[15]	宋建锋,苗启广,王崇晓,徐浩,杨瑾. 注意力机制的多尺度单目标跟踪算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2021, 48(5): 110-116.

异步多基地雷达系统目标跟踪的功率分配算法

Power allocation strategy for target tracking in asynchronous multistatic radar systems

PDF (PC)

赞

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0