基于交互多模型的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究及硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤在軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在防空反導(dǎo)、預(yù)警等方面都有應(yīng)用。隨著軍事科技的不斷發(fā)展，各種新武器不斷出現(xiàn)，其機(jī)動(dòng)性能越來(lái)越好，這對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法的有效性及其工程實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)性也提出越來(lái)越高的要求。交互多模型(InteractingMultipleModel，IMM)算法被認(rèn)為是機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤最好的算法，但其算法復(fù)雜，計(jì)算量大，用軟件實(shí)現(xiàn)難以滿足實(shí)際工程應(yīng)用中高實(shí)時(shí)性的要求，這也限制了其工程上的廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FieldPro

2、grammableGateArray,FPGA)支持并行運(yùn)算，屬于硬件實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在被廣泛用來(lái)處理復(fù)雜數(shù)字濾波。
　　 本文對(duì)基于交互多模型的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法及硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先，介紹了機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的原理及常用的跟蹤模型，設(shè)計(jì)了IMM-DCMKF、IMM-EKF、IMM-UKF三種基于交互多模型的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法，對(duì)其進(jìn)行了蒙特卡洛仿真，并對(duì)三種算法仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。其次，利用ScientificWorkspace軟件將

3、IMM-DCMKF算法由矩陣形式分解為標(biāo)量形式，采用基于塊的FPGA結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，完成IMM-DCMKF算法的FPGA設(shè)計(jì)與仿真。然后，對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)硬件電路板進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分別介紹了存儲(chǔ)器模塊、電源模塊、通信模塊、DSP和FPGA模塊的芯片選型及硬件電路設(shè)計(jì)，并對(duì)DSP與FPGA的通信接口進(jìn)行了設(shè)計(jì)。根據(jù)硬件電路板對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，完成了系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)各部分初始化程序的設(shè)計(jì)，以及通信和存儲(chǔ)程序的設(shè)計(jì)。
　　 最后