文献综述
引言
本课题以DSP相关知识和雷达信号处理为基础，进行多目标跟踪算法的相关matlab仿真，考虑并实现如何基于DSP利用多目标跟踪算法对目标回波数据进行处理。雷达跟踪是指能连续跟踪目标、测量目标坐标且提供目标的运动轨迹的处理方式。在雷达信号处理领域，实现对多个目标的跟踪一直是重点。
对目标进行跟踪前，首先要检测出目标，并且获取到目标的距离、速度、方位角、俯仰角等信息。根据搜索到的目标信息预估算出下一时刻目标将会出现的位置（距离、高度），然后通过波束的调度，对预测目标出现区域进行搜寻，同时获得更高精准度的目标信息。而多目标的跟踪具有更高的复杂性，不但需要准确的搜索、区分多个目标，还需要考虑处理的时间问题。因此设计出的算法要求在一个雷达相参处理周期内完成目标检测、定位以及波束调度等处理。
1 研究背景和意义
雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方位、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机(包括信号处理机)和显示器等部分组成。雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。
雷达数据处理的目的就是利用目标的位置信息，以便对区域内目标的运动轨迹进行估计[1]，并给出它们在下一时刻的位置推移，实现对目标的高精度实时跟踪。从对雷达测量数据进行处理的层次来讲，如果把雷达信号处理看成是第一次处理，那么雷达数据处理就是第二次处理[2]，而拦截判定、拦截指令计算、拦截方式选择和杀伤概率计算等则可看做第三次处理[3]。近年来，随着硬件、算法和计算机性能等方面的巨大进步，信号处理能力上了一个又一个台阶，这就使量测数据可被用于同时跟踪大量复杂目标，从而对数据处理提出了更高的要求，刺激了雷达数据处理技术的发展。
雷达数据处理包括很广泛的内容，核心是多目标跟踪理论[4]，主要是雷达在取得目标的位置、运动参数数据后进行的互联、跟踪、滤波、平滑、预测等运算。
对雷达测量数据进行互联、跟踪、滤波、平滑、预测等处理，可以有效地抑制测量过程中引入的随机误差，精确估计目标位置和有关的运动参数，预测目标下一时刻的位置，并形成稳定的目标航迹[5]。比较典型的方法有最近邻滤波算法(NNF)和概率数据关联算法(PDAF)，这两种方法是多目标跟踪的基础[6]。在此基础上发展起来了许多优秀的算法，诸如:联合概率数据关联方法(JPDAF)，多假设跟踪方法(MHT）等等，每一种算法都有其应用的场合[7]。
雷达数据处理技术无论在军事和民用方面都有着十分广泛的应用[8]，可以列举的主要领域有:弹道导弹防御、空防(空载早期预警)、空守攻击(多目标攻击)、海洋监视(水面舰只或潜艇)、战场监视(地面车辆与军事设施)以及空中变通管制(民航飞机)等等。因此，这一问题在过去20多年中受到了许多发达国家的密切关注，研究的理论和方法已经获得很大的发展。并且成为当今国际上十分活跃的热门研究领域，有些成果已付诸于实践。
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