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多目标跟踪(MTA)是信号处理领域的核心问题之一,尤其在雷达、声呐等场景中,如何从复杂噪声中提取并维持多个目标的稳定航迹至关重要。航迹成形技术通过动态关联量测数据与目标轨迹,解决交叉、分合等复杂场景下的跟踪连续性。
旋转不变子空间法(如ESPRIT)是该系统的一大亮点,它利用阵列信号的旋转不变性特征,无需峰值搜索即可实现高分辨率角度估计,特别适合快速移动目标的参数提取。其优势在于计算量小且对相干信号敏感,为后续航迹关联提供高质量的输入数据。
系统采用分层设计思想,资源分配模块集成了多种决策算法: AHP层次分析法:通过构建判断矩阵量化跟踪目标优先级 因子分析:降维处理高维观测数据,提取关键特征 回归分析:预测目标运动趋势以优化传感器调度 聚类分析:自动识别密集目标群并合并处理
Matlab实现的GUI界面包含参数配置面板、实时航迹显示区和算法性能指标看板。用户可通过滑动条调整卡尔曼滤波器参数、设置关联门限阈值,并动态观察不同分配算法下的跟踪效果对比。系统特别设计了航迹历史回放功能,便于课程设计中进行算法优劣分析。