多目标跟踪中的数据关联方法研究

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1、东南大学硕士学位论文多目标跟踪中的数据关联方法研究姓名：严仪健申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：孟桥2002.3.1垄童盔堂婴主堕塞生兰壁堡兰————————一，46344，捅要、r、、I目标跟踪技术在国防科研以及雷达，声呐信号处理及其它相关领域中是一个非常董要的研究课题。多目标跟踪是主体为了维持对多个目标当前状态的估计而对所接收的测量信息进行处理的过程。本文介绍了目标跟踪的基本理论，讨论了／目标跟踪特别是多目标跟踪的基本要素，并着重研究了其中的数据关联方法。万／文中首先讨论了目标跟踪

2、中的滤波估计方法，并结合实际应用的需要针对广泛使用的卡尔曼滤波方法提出了对非均匀间隔采样的数据进行卡尔曼滤波的处理方法，对卡尔曼滤波方程做了适当的修改使其适应非均匀采样数据的处理。数据关联技术是多目标跟踪中的关键环节。本文介绍了数据关联技术的分类和发展状况，并主要分析了基于贝叶斯估计的数据关联方法如概率数据关联方法(PDA)、联合概率数据关联方法(JPDA)方法，针对PDA方法对所有落入跟踪门内的回波都采取同样方法处理的缺点，介绍了改进PDA(MPDA)方法。MPDA方法根据落入同一目标跟踪门的测量

3、值数目对落入公共区域的测量值进行重新加权，取得了比较好的效果，MPDA方法相对于PDA方法的性能有了较大的提高。JPDA方法是多目标跟踪中的经典方法，但其计算量很大，本文通过对关跌事件搜索原理的分析，提出了快速JPDA(FJPDA)分组搜索可行关联事件的方法，该方法从关联矩阵中的非零元素入手，采用递归执行，分组搜索，在搜索同时计算关联概率最大程度地利用搜索的中间结果提高处理速度。并在此基础上提出了减少小概率关联事件产生的改进FJPDA算法，进一步提高了计算速度。关键词：多目标跟踪数据关联联合概害2拳

4、国关联关联事件东南大学硕士研究生学位论文ABSTRACTThetechniqueofmulti—targettrackingisoneofthemostimportanttopicsinna．tionaldefenseresearchsuchasradar,sonarsignalprocessing．Multi—targettrackingistheprocessingofmeasurementsthatreceivedbysensorstOmaintainthestateestimatesofmu

5、ltipletargets．Thispaperintroducesthebasictheoryoftargettracking，discussesthebasicelementsoftargettracking，especiallythedataassociationalgorithmsinmultitargettracking．First，wediscussthefiltersintargettracking，andweintroduceamodifiedKalmanfilterequationf

6、ordataacquiredbyvarioussamplingintervalstodealwiththepracticeapplications．Dataassociationproblemisthekeyfactorinmulti—targettracking．WeintroducethecategoryofdataassociationmethodsandmainlyintroducethemethodsbasedonBayesestimationsuchasprobabilisticdata

7、associationfPDA)methodandjointprobabilisticdataassociation(JPDA)method．ToovercomethedisadvantageofPDAmethod，wepresentamodifiedPDA(MPDA)method．MPDAmethodre—weightsthemeaSurementswhichfallintotheareasofmultiplevalidationgatesaccordingtothenumberofmeasure

8、mentsineachvalidationgate．ComparedwiththePDAmethod，theMPDAmethodhasabetterperformance．JPDAmethodisaclassicalmethodinmulti·targettracking，butithasahugecomputationburdenespeciallywhenthetargetnumberislarge．Weanalyzetheprincipleofthesearch