CN111736146A - 一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法及装置。所述基于速度滤波的双基地检测前跟踪算法包括获取预设的笛卡尔速度组;获取双基地雷达回波数据;生成每一帧回波数据的雷达回波数据平面;将雷达回波数据平面转换成笛卡尔坐标系平面;选取任意一帧作为汇聚帧,分别获取除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组;生成积累平面组;获取积累平面组中的一个积累平面作为最终平面;根据最终平面获取汇聚帧的目标位置;根据汇聚帧的目标位置获取其他帧的目标位置;根据汇聚帧的目标位置以及其他帧的目标位置生成目标轨迹。采用本申请的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法避免了由于运动模型失配造成的积累能量损失。
Description
技术领域
本申请涉及目标检测跟踪技术领域,尤其涉及一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法及基于速度滤波的双基地检测前跟踪装置。
背景技术
和单基地雷达相比,双基地雷达因其具有较高的灵活性,稳定性和较强的抗干扰能力而受到广泛关注。双基地雷达收发分置,很大程度上保障了雷达的安全。在双基地场景下对微弱目标进行检测和跟踪是信号处理领域重要的问题之一。
传统的检测后跟踪(DBT)算法利用阈值处理后的原始数据对目标进行检测和跟踪,阈值处理的过程会导致目标部分信息丢失,进而导致低信噪比情况下算法性能的下降。与DBT不同,检测前跟踪(TBD)算法通过联合处理多帧原始数据实现微弱目标的检测和跟踪。通过利用多帧之间的时间相关性和目标运动的空间连续性实现目标能量的有效积累,在检测到目标的同时生成目标的航迹。
Peinan Zhang在《ANNDP-TBD algorithm for passive coherent location》中介绍的动态规划方法,将每个双基地极坐标系中的单元转换到笛卡尔坐标系中,转换后笛卡尔坐标系下的网格是不均匀的,对于具有恒定笛卡尔速度的目标,在此坐标系下的单元位置可能不在整数分辨单元上,会导致基于动态规划的检测前跟踪算法在搜索最大值和能量积累的过程中的不准确性,进而影响算法的检测性能。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
本申请首先提供了一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法,所述基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法包括:
获取双基地雷达回波数据,其中,所述双基地雷达回波数据包括多帧回波数据,每帧回波数据包括能量信息以及双基地极坐标系坐标信息;
根据双基地雷达回波数据生成每一帧回波数据的雷达回波数据平面,所述雷达回波数据平面包括双基地距离信息、入射角信息、能量信息;
获取预设的笛卡尔速度组,所述笛卡尔速度组包括至少一个笛卡尔速度;
将每帧的雷达回波数据平面转换成对应于每帧的笛卡尔坐标系平面;
选取任意一帧作为汇聚帧,根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组,分别获取除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组,其中,雷达回波数据平面组包括至少一个雷达回波数据平面,每个雷达回波数据平面根据一个笛卡尔速度生成;
根据各个帧的在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组以及汇聚帧的雷达回波数据平面生成积累平面组,其中,所述积累平面组包括至少一个积累平面,一个积累平面根据一个笛卡尔速度生成;
根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面;
根据最终平面获取汇聚帧的目标位置;
根据汇聚帧的目标位置获取其他帧的目标位置;
根据汇聚帧的目标位置以及其他帧的目标位置生成目标轨迹。
可选地,所述将每一帧的雷达回波数据平面转换成笛卡尔坐标系平面包括:
对于每一帧的雷达回波数据平面进行如下处理:
获取该帧的雷达回波数据平面中的分辨单元;
根据每个分辨单元在双基地极坐标系中的双基地距离信息以及入射角信息生成每个分辨单元的目标和接收机之间的距离;
根据每个分辨单元的目标和接收机之间的距离信息以及入射角信息生成每个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置;
根据各个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置生成所述笛卡尔坐标系平面。
可选地,所述根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组,分别获取除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组包括:
根据除汇聚帧以外的每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组生成每一帧在汇聚帧所在时刻的笛卡尔坐标系平面组;
根据除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的笛卡尔坐标系平面组生成所述雷达回波数据平面组。
可选地,所述根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面包括:
根据积累平面组中的能量数据的峰值大小,选择能量数据的峰值最大的积累平面作为最终平面。
可选地,所述根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面包括:
预设阈值;
根据积累平面组中的能量数据的峰值大小以及阈值,选择能量数据峰值超过所述阈值且峰值最大的积累平面作为最终平面。
可选地,所述根据汇聚帧的目标位置获取其他帧的目标位置包括:
获取生成最终平面所对应的笛卡尔速度;
获取其他帧与汇聚帧的笛卡尔速度倍数差;
根据所述笛卡尔速度倍数差、所述笛卡尔速度以及每个其他帧的目标在汇聚帧的位置获取每个帧的目标位置。
本申请还提供了一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪装置,所述基于速度滤波的双基地检测前跟踪装置包括:
回波数据获取模块,所述回波数据获取模块用于获取双基地雷达回波数据,其中,所述双基地雷达回波数据包括多帧回波数据,每帧回波数据包括能量信息以及双基地极坐标系坐标信息;
单帧回波数据平面生成模块,所述单帧回波数据平面生成模块的数量与帧数相同,每个单帧回波数据平面生成模块用于根据双基地雷达回波数据生成一帧回波数据的雷达回波数据平面;
单帧笛卡尔坐标系转换模块,所述单帧笛卡尔坐标系转换模块与所述单帧回波数据平面生成模块数量相同,每一个单帧笛卡尔坐标系转换模块对应于一个单帧回波数据平面生成模块,用于将其对应的单帧回波数据平面生成模块所生成的雷达回波数据平面转换成笛卡尔坐标系平面;
笛卡尔速度组获取模块,所述笛卡尔速度组获取模块用于获取预设的笛卡尔速度组,所述笛卡尔速度组包括至少一个笛卡尔速度;
汇聚帧选取模块,所述汇聚帧选取模块用于选取任意一帧作为汇聚帧;
回波数据平面生成模块组,所述回波数据平面生成模块组的数量与笛卡尔速度的数量相同,一个回波数据平面生成模块组对应于一个笛卡尔速度,每个回波数据平面生成模块组包括多个回波数据平面生成模块,所述回波数据平面生成模块的数量与帧数相同;每个回波数据平面生成模块用于根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及其所属的回波数据平面生成模块组所对应的笛卡尔速度,获取其所对应帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面;各个雷达回波数据平面组成所述雷达回波数据平面组;
积累平面组生成模块,所述积累平面组生成模块用于根据各个帧的在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组以及汇聚帧的雷达回波数据平面生成积累平面组,其中,所述积累平面组包括至少一个积累平面,一个积累平面根据一个笛卡尔速度生成;
最终平面获取模块,所述最终平面获取模块用于根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面;
汇聚帧目标位置获取模块,所述汇聚帧目标位置获取模块用于根据最终平面获取汇聚帧的目标位置;
单帧目标位置获取模块,所述单帧目标位置获取模块的数量与除汇聚帧以外的其他帧的数量相同,一个单帧目标位置获取模块对应于一个除汇聚帧以外的其他帧,用于根据汇聚帧的目标位置获取其所对应的帧的目标位置;
目标轨迹生成模块,所述目标轨迹生成模块用于根据汇聚帧的目标位置以及其他帧的目标位置生成目标轨迹。
可选地,所述单帧笛卡尔坐标系转换模块包括:
分辨单元获取模块,所述分辨单元获取模块用于获取单帧笛卡尔坐标系转换模块所对应帧的雷达回波数据平面中的分辨单元;
目标和接收机距离获取模块,所述目标和接收机距离获取模块用于根据每个分辨单元在双基地极坐标系中的双基地距离信息和入射角信息生成每个分辨单元的目标和接收机之间的距离;
分辨单元笛卡尔坐标系生成模块,所述分辨单元笛卡尔坐标系生成模块用于根据每个分辨单元的目标和接收机之间的双基地距离信息和入射角信息生成每个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置;
笛卡尔坐标系平面生成模块,所述笛卡尔坐标系平面生成模块用于根据各个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置生成所述笛卡尔坐标系平面。
本申请还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时能够实现如上所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法。
采用本申请的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法得到的输出包络是聚焦的,提高了参数估计的准确性,避免了由于运动模型失配造成的积累能量损失。
附图说明
图1是本申请一实施例中的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法的主流程示意图;
图2是一实施例中的双基地雷达的结构模型;
图3a和图3b是一实施例中的双基地雷达场景下的积累平面比对图,其中图3a为本申请,图3b为基于动态规划的TBD算法;
图4是一实施例中的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法与基于动态规划的TBD算法的检测概率VS输入信噪比的对比示意图(*为本申请,三角为基于动态规划的TBD算法);
图5是一实施例中的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法与基于动态规划的TBD算法的位置估计误差VS输入信噪比的对比示意图(*为本申请,三角为基于动态规划的TBD算法);
图6是一实施例中的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法的速度估计误差VS输入信噪比的对比示意图(*为本申请)。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1是本申请一实施例中的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法的主流程示意图。
如图1所示的基于速度滤波的双基地检测前跟踪算法包括:
步骤1:获取双基地雷达回波数据,其中,双基地雷达回波数据包括多帧回波数据,每帧回波数据包括能量信息以及双基地极坐标系坐标信息;
步骤2:根据双基地雷达回波数据生成每一帧回波数据的雷达回波数据平面,所述雷达回波数据平面包括双基地距离信息、入射角信息、能量信息;
步骤3:获取预设的笛卡尔速度组,所述笛卡尔速度组包括至少一个笛卡尔速度;
步骤4:将每帧的雷达回波数据平面转换成对应于每帧的笛卡尔坐标系平面;
步骤5:选取任意一帧作为汇聚帧,根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组,分别获取除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组,其中,雷达回波数据平面组包括至少一个雷达回波数据平面,每个雷达回波数据平面根据一个笛卡尔速度生成;
步骤6:根据各个帧的在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组以及汇聚帧的雷达回波数据平面生成积累平面组,其中,所述积累平面组包括至少一个积累平面,一个积累平面根据一个笛卡尔速度生成;
步骤7:根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面;
步骤8:根据最终平面获取汇聚帧的目标位置;
步骤9:根据汇聚帧的目标位置获取其他帧的目标位置;
步骤10:根据汇聚帧的目标位置以及其他帧的目标位置生成目标轨迹。
在本实施例中,用Z1:K={z1,z2,…zK}表示一个处理批次的双基地雷达回波数据,其中zk为雷达单帧回波数据,k=1,2,…,K,K为一个处理批次的总的积累帧数。雷达的观测是双基地极坐标系中的观测,即双基地距离和入射角。双基地结构图如图2所示。雷达回波数据平面是一个Nr*Nθ的离散点迹平面,每一小格代表一个单位距离和单位角度。这里考虑的目标回波模型是一个高斯点扩散模型,目标回波占据了多个分辨单元。
在本实施例中,将每一帧的雷达回波数据平面转换成笛卡尔坐标系平面包括:
对于每一帧的雷达回波数据平面进行如下处理:
获取该帧的雷达回波数据平面中的分辨单元;
根据每个分辨单元在双基地极坐标系中的双基地距离信息以及入射角信息生成每个分辨单元的目标和接收机之间的距离;
根据每个分辨单元的目标和接收机之间的距离信息以及入射角信息生成每个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置;
根据各个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置生成笛卡尔坐标系平面。
以任意一帧为例,本方法假设目标的笛卡尔速度在积累的时间内是恒定不变的。现在假设第k帧的分辨单元(ncr,ncθ)上存在目标能量,我们考虑目标可能出现在量测平面的任意位置,即ncr=1,2,…,Nr,ncθ=1,2,…,Nθ。
将双基地距离转换成目标和接收机之间的距离
将该单元转换到笛卡尔坐标系中,得
在本实施例中,根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组,分别获取除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组包括:
根据除汇聚帧以外的每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组生成每一帧在汇聚帧所在时刻的笛卡尔坐标系平面组;
根据除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的笛卡尔坐标系平面组生成所述雷达回波数据平面组。
下面以汇聚帧为最后一帧为例,根据滤波器假设的笛卡尔速度,(ncr,ncθ)在最后一帧所在时刻的预测位置为
将预测的位置转换回双基地极坐标系中,得到单元(ncr,ncθ)在双基地极坐标系中的预测位置为
其中L表示基线长度,(nx,ny)表示观测单元(ncr,ncθ)对应的笛卡尔坐标,(npx,npy)表示预测的笛卡尔位置,(npr,npθ)表示观测单元在双基地极坐标系中的预测位置,1≤npr≤Nr,1≤npθ≤Nθ,这里npr和npθ可以不是整数,表示滤波器的假设速度,Δr和Δθ分别表示双基地雷达的距离分辨率和角度分辨率。
根据第k帧观测单元(ncr,ncθ)在最后一帧的预测位置(npr,npθ),将第k帧分辨单元(ncr,ncθ)的量测值zk(ncr,ncθ)累加到距离预测位置(npr,npθ)最近的单元上。对一个批次的所有帧做相同的处理,得到的积累平面表示为
u(nr,nθ,k)=f(nr,nθ,k)*hv(nr,nθ,k)
其中f(nr,nθ,k)代表目标回波,hv(nr,nθ,k)表示滤波器的传递函数,nr=1,…,Nr,nθ=1,…,Nθ,Nr和Nθ分别表示双基地距离和入射角方向上总的单元数。
在本实施例中,根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面包括:
根据积累平面组中的能量数据的峰值大小,选择能量数据的峰值最大的积累平面作为最终平面。具体地,最终平面峰值点对应的双基地距离和入射角即为目标在汇聚帧的位置。
可以理解的是,在其他实施例中,根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面包括:
预设阈值;
根据积累平面组中的能量数据的峰值大小以及阈值,选择能量数据超过所述阈值且峰值最大的积累平面作为最终平面。
在本实施例中,所述根据汇聚帧的目标位置获取其他帧的目标位置包括:
获取生成最终平面所对应的笛卡尔速度;
获取其他帧与汇聚帧的笛卡尔速度倍数差;
根据所述笛卡尔速度倍数差、所述笛卡尔速度以及每个其他帧的目标在汇聚帧的位置获取每个帧的目标位置。
下面以举例的方式对本申请进行进一步详细阐述。可以理解的,该举例并不构成对本申请的任何限制。
在本举例中,假设有两个预设的笛卡尔速度、三帧回波数据、每帧回波数据有5×6个分辨单元:分别为1单元(1,1)、2单元(1,2)、......、30单元(5,6);双基地距离分辨率为1km/单元,入射角的分辨率为2°/单元。
步骤1:获取双基地雷达回波数据,即获取三帧回波数据;
步骤2:根据双基地雷达回波数据生成每一帧回波数据的雷达回波数据平面,即三帧回波数据分别称为A、B、C,生成三个雷达回波数据平面,即A雷达回波数据平面、B雷达回波数据平面、C雷达回波数据平面。
步骤3:获取两个预设的笛卡尔速度组;
步骤4:将每帧的雷达回波数据平面转换成对应于每帧的笛卡尔坐标系平面;即将A雷达回波数据平面、B雷达回波数据平面、C雷达回波数据平面。
具体地,获取A帧的分辨单元,即5×6个分辨单元。
根据每个分辨单元在双基地极坐标系中的双基地距离和入射角生成每个分辨单元的目标和接收机之间的距离,即根据(1,1)单元的双基地距离和入射角生成(1,1)单元的目标和接收机之间的距离;根据(1,2)单元的双基地距离和入射角生成(1,2)单元的目标和接收机之间的距离;根据(1,3)单元的双基地距离和入射角生成(1,3)单元的目标和接收机之间的距离,以此类推。
根据每个分辨单元的目标和接收机之间的距离和入射角生成每个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置;即根据成(1,1)单元的目标和接收机之间的距离和入射角生成(1,1)单元在笛卡尔坐标系中的位置;即根据成(1,2)单元的目标和接收机之间的距离和入射角生成(1,2)单元在笛卡尔坐标系中的位置;即根据成(1,3)单元的目标和接收机之间的距离和入射角生成(1,3)单元在笛卡尔坐标系中的位置;以此类推。
根据各个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置生成所述笛卡尔坐标系平面,即根据(1,1),(1,2),……,(5,6)在笛卡尔坐标系中的位置生成A帧的笛卡尔坐标系平面。
步骤5,选取任意一帧作为汇聚帧,根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组,分别获取除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻时的雷达回波数据平面组。在本实施例中,选取C帧为汇聚帧,则根据A帧、B帧在汇聚帧所在时刻时的雷达回波数据平面组。
具体获取方法如下:
第一个笛卡尔速度与A帧生成一个第一笛卡尔速度雷达回波数据平面,第一个笛卡尔速度与B帧生成一个第一笛卡尔速度雷达回波数据平面,第二个笛卡尔速度与A帧生成一个第二笛卡尔速度雷达回波数据平面,第二个笛卡尔速度与B帧生成一个第二笛卡尔速度雷达回波数据平面。A帧的两个雷达回波数据平面组成A帧的雷达回波数据平面组;B帧的两个雷达回波数据平面组成B帧的雷达回波数据平面组。
步骤6:根据各个帧的在汇聚帧所在时刻时的雷达回波数据平面组以及汇聚帧的雷达回波数据平面生成积累平面组;具体地,将A帧的第一笛卡尔速度雷达回波数据平面、B帧的第一笛卡尔速度雷达回波数据平面以及汇聚帧的雷达回波数据平面融合成一个积累平面;
将A帧的第二笛卡尔速度雷达回波数据平面、B帧的第二笛卡尔速度雷达回波数据平面以及汇聚帧的雷达回波数据平面融合成一个积累平面。即总共生成两个积累平面,两个积累平面组成积累平面组。
步骤7:根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面,在本实施例中,根据能量信息的高低来决定,即选择峰值超过阈值且最高的积累平面作为最终平面。
步骤8:根据最终平面获取汇聚帧的目标位置,其中,目标为能量最高点,即获取在最终平面的能量最高点的坐标即为目标位置;
步骤9:根据汇聚帧的目标位置获取其他帧的目标位置;
步骤10:根据汇聚帧的目标位置以及其他帧的目标位置生成目标轨迹。
参见图3a和图3b,表示采用本申请的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法的积累平面与现有技术的积累平面的仿真图,可以看出,采用本申请的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法得到的输出包络是聚焦的,提高了参数估计的准确性。参见图4、图5以及图6,可以看出,本申请的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法在输出包络聚焦、检测概率、位置估计等方面相对于基于动态规划的TBD算法具有优越性,且基于动态规划的TBD算法不能对目标的速度进行估计,而我们提出的方法具有较好的速度估计性能。
本申请还提供了一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪装置,所述基于速度滤波的双基地检测前跟踪装置包括回波数据获取模块、单帧回波数据平面生成模块、单帧笛卡尔坐标系转换模块、笛卡尔速度组获取模块、汇聚帧选取模块、回波数据平面生成模块组、最终平面获取模块、汇聚帧目标位置获取模块、单帧目标位置获取模块以及目标轨迹生成模块。其中,
回波数据获取模块用于获取双基地雷达回波数据,其中,双基地雷达回波数据包括多帧回波数据,每帧回波数据包括能量信息以及双基地极坐标系坐标信息;
单帧回波数据平面生成模块的数量与帧数相同,每个单帧回波数据平面生成模块用于根据双基地雷达回波数据生成一帧回波数据的雷达回波数据平面;
单帧笛卡尔坐标系转换模块与单帧回波数据平面生成模块数量相同,每一个单帧笛卡尔坐标系转换模块对应于一个单帧回波数据平面生成模块,用于将其对应的单帧回波数据平面生成模块所生成的雷达回波数据平面转换成笛卡尔坐标系平面;
笛卡尔速度组获取模块用于获取预设的笛卡尔速度组,笛卡尔速度组包括至少一个笛卡尔速度;
汇聚帧选取模块用于选取任意一帧作为汇聚帧;
回波数据平面生成模块组的数量与笛卡尔速度的数量相同,一个回波数据平面生成模块组对应于一个笛卡尔速度,每个回波数据平面生成模块组包括回波数据平面生成模块,回波数据平面生成模块与帧数相同;每个回波数据平面生成模块用于根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及其所属回波数据平面生成模块组所对应的笛卡尔速度,获取其所对应帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面;各个雷达回波数据平面组成雷达回波数据平面组;
积累平面组生成模块,积累平面组生成模块用于根据各个帧的在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组以及汇聚帧的雷达回波数据平面生成积累平面组,其中,积累平面组包括至少一个积累平面,一个积累平面根据一个笛卡尔速度生成;
最终平面获取模块用于根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面;
汇聚帧目标位置获取模块用于根据最终平面获取汇聚帧的目标位置;
单帧目标位置获取模块的数量与除汇聚帧以外的其他帧的数量相同,一个单帧目标位置获取模块对应于一个除汇聚帧以外的其他帧,用于根据汇聚帧的目标位置获取其所对应的帧的目标位置;
目标轨迹生成模块用于根据汇聚帧的目标位置以及其他帧的目标位置生成目标轨迹。
在本实施例中,单帧笛卡尔坐标系转换模块包括分辨单元获取模块、目标和接收机距离获取模块、分辨单元笛卡尔坐标系生成模块以及笛卡尔坐标系平面生成模块,分辨单元获取模块用于获取单帧笛卡尔坐标系转换模块所对应帧的雷达回波数据平面中的分辨单元;目标和接收机距离获取模块用于根据每个分辨单元在双基地极坐标系中的双基地距离信息和入射角信息生成每个分辨单元的目标和接收机之间的距离;分辨单元笛卡尔坐标系生成模块用于根据每个分辨单元的目标和接收机之间的距离和入射角信息生成每个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置;笛卡尔坐标系平面生成模块用于根据各个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置生成笛卡尔坐标系平面。
本申请还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上的医疗语音对话方法。
电子设备包括输入设备、输入接口、中央处理器、存储器、输出接口以及输出设备。其中,输入接口、中央处理器、存储器以及输出接口通过总线相互连接,输入设备和输出设备分别通过输入接口和输出接口与总线连接,进而与电子设备的其他组件连接。具体地,输入设备接收来自外部的输入信息,并通过输入接口将输入信息传送到中央处理器;中央处理器基于存储器中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息,将输出信息临时或者永久地存储在存储器中,然后通过输出接口将输出信息传送到输出设备;输出设备将输出信息输出到电子设备的外部供用户使用。
也就是说,电子设备也可以被实现为包括:存储有计算机可执行指令的存储器;以及一个或多个处理器,该一个或多个处理器在执行计算机可执行指令时可以实现结合图1描述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法。
在一个实施例中,电子设备可以被实现为包括:存储器,被配置为存储可执行程序代码;一个或多个处理器,被配置为运行存储器中存储的可执行程序代码,以执行上述实施例中的医疗语音对话方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时能够实现如上所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法。
计算设备包括中央处理单元(CPU),其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中,还存储有设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
以下部件连接至I/O接口:包括键盘、鼠标等的输入部分;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分;包括硬盘等的存储部分;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。
特别地,根据本申请的实施方式,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施方式包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施方式中,该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时,执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是,本申请的计算机存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施方式的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施方式中所涉及到的模块或单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块或单元也可以设置在处理器中,这些模块或单元的名称在某种情况下并不构成对该模块或单元本身的限定。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法,其特征在于,所述基于速度滤波的双基地检测前跟踪算法包括:
获取双基地雷达回波数据,其中,所述双基地雷达回波数据包括多帧回波数据,每帧回波数据包括能量信息以及双基地极坐标系坐标信息;
根据双基地雷达回波数据生成每一帧回波数据的雷达回波数据平面,所述雷达回波数据平面包括双基地距离信息、入射角信息、能量信息;
获取预设的笛卡尔速度组,所述笛卡尔速度组包括至少一个笛卡尔速度;
将每帧的雷达回波数据平面转换成对应于每帧的笛卡尔坐标系平面;
选取任意一帧作为汇聚帧,根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组,分别获取除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组,其中,雷达回波数据平面组包括至少一个雷达回波数据平面,每个雷达回波数据平面根据一个笛卡尔速度生成;
根据各个帧的在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组以及汇聚帧的雷达回波数据平面生成积累平面组,其中,所述积累平面组包括至少一个积累平面,一个积累平面根据一个笛卡尔速度生成;
根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面;
根据最终平面获取汇聚帧的目标位置;
根据汇聚帧的目标位置获取其他帧的目标位置;
根据汇聚帧的目标位置以及其他帧的目标位置生成目标轨迹。
2.如权利要求1所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法,其特征在于,所述将每一帧的雷达回波数据平面转换成笛卡尔坐标系平面包括:
对于每一帧的雷达回波数据平面进行如下处理:
获取该帧的雷达回波数据平面中的分辨单元;
根据每个分辨单元在双基地极坐标系中的双基地距离信息以及入射角信息生成每个分辨单元的目标和接收机之间的距离;
根据每个分辨单元的目标和接收机之间的距离信息以及入射角信息生成每个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置;
根据各个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置生成所述笛卡尔坐标系平面。
3.如权利要求2所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法,其特征在于,所述根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组,分别获取除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组包括:
根据除汇聚帧以外的每一帧的笛卡尔坐标系平面以及预设的笛卡尔速度组生成每一帧在汇聚帧所在时刻的笛卡尔坐标系平面组;
根据除汇聚帧以外的每一帧在汇聚帧所在时刻的笛卡尔坐标系平面组生成所述雷达回波数据平面组。
4.如权利要求3所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法,其特征在于,所述根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面包括:
预设阈值;
根据积累平面组中的能量数据的峰值大小以及阈值,选择能量数据峰值超过所述阈值且峰值最大的积累平面作为最终平面。
5.如权利要求4所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法,其特征在于,所述根据汇聚帧的目标位置获取其他帧的目标位置包括:
获取生成最终平面所对应的笛卡尔速度;
获取其他帧与汇聚帧的笛卡尔速度倍数差;
根据所述笛卡尔速度倍数差、所述笛卡尔速度以及每个其他帧的目标在汇聚帧的位置获取每个帧的目标位置。
6.一种基于速度滤波的双基地检测前跟踪装置,其特征在于,所述基于速度滤波的双基地检测前跟踪装置包括:
回波数据获取模块,所述回波数据获取模块用于获取双基地雷达回波数据,其中,所述双基地雷达回波数据包括多帧回波数据,每帧回波数据包括能量信息以及双基地极坐标系坐标信息;
单帧回波数据平面生成模块,所述单帧回波数据平面生成模块的数量与帧数相同,每个单帧回波数据平面生成模块用于根据双基地雷达回波数据生成一帧回波数据的雷达回波数据平面;
单帧笛卡尔坐标系转换模块,所述单帧笛卡尔坐标系转换模块与所述单帧回波数据平面生成模块数量相同,每一个单帧笛卡尔坐标系转换模块对应于一个单帧回波数据平面生成模块,用于将其对应的单帧回波数据平面生成模块所生成的雷达回波数据平面转换成笛卡尔坐标系平面;
笛卡尔速度组获取模块,所述笛卡尔速度组获取模块用于获取预设的笛卡尔速度组,所述笛卡尔速度组包括至少一个笛卡尔速度;
汇聚帧选取模块,所述汇聚帧选取模块用于选取任意一帧作为汇聚帧;
回波数据平面生成模块组,所述回波数据平面生成模块组的数量与笛卡尔速度的数量相同,一个回波数据平面生成模块组对应于一个笛卡尔速度,每个回波数据平面生成模块组包括多个回波数据平面生成模块,所述回波数据平面生成模块的数量与帧数相同;每个回波数据平面生成模块用于根据每一帧的笛卡尔坐标系平面以及其所属的回波数据平面生成模块组所对应的笛卡尔速度,获取其所对应帧在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面;各个雷达回波数据平面组成所述雷达回波数据平面组;
积累平面组生成模块,所述积累平面组生成模块用于根据各个帧的在汇聚帧所在时刻的雷达回波数据平面组以及汇聚帧的雷达回波数据平面生成积累平面组,其中,所述积累平面组包括至少一个积累平面,一个积累平面根据一个笛卡尔速度生成;
最终平面获取模块,所述最终平面获取模块用于根据预设条件获取积累平面组中的其中一个积累平面作为最终平面;
汇聚帧目标位置获取模块,所述汇聚帧目标位置获取模块用于根据最终平面获取汇聚帧的目标位置;
单帧目标位置获取模块,所述单帧目标位置获取模块的数量与除汇聚帧以外的其他帧的数量相同,一个单帧目标位置获取模块对应于一个除汇聚帧以外的其他帧,用于根据汇聚帧的目标位置获取其所对应的帧的目标位置;
目标轨迹生成模块,所述目标轨迹生成模块用于根据汇聚帧的目标位置以及其他帧的目标位置生成目标轨迹。
7.如权利要求6所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪装置,其特征在于,所述单帧笛卡尔坐标系转换模块包括:
分辨单元获取模块,所述分辨单元获取模块用于获取单帧笛卡尔坐标系转换模块所对应帧的雷达回波数据平面中的分辨单元;
目标和接收机距离获取模块,所述目标和接收机获取模块用于根据每个分辨单元在双基地极坐标系中的双基地距离信息和入射角信息生成每个分辨单元的目标和接收机之间的距离;
分辨单元笛卡尔坐标系生成模块,所述分辨单元笛卡尔坐标系生成模块用于根据每个分辨单元的目标和接收机之间的距离和入射角信息生成每个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置;
笛卡尔坐标系平面生成模块,所述笛卡尔坐标系平面生成模块用于根据各个分辨单元在笛卡尔坐标系中的位置生成所述笛卡尔坐标系平面。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法。
9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时能够实现如权利要求1至5中任一项所述的基于速度滤波的双基地检测前跟踪方法。
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