修正时延扩展卡尔曼滤波mimo声纳目标跟踪方法研究-声学技术.pdf

第32 卷第6 期 声 学 技 术 Vol.32, No.6 2013 年12 月 Technical Acoustics Dec., 2013 修正时延扩展卡尔曼滤波 MIMO 声纳 目标跟踪方法研究 1,2 1,2 1,2 1 1 罗胜男 ，付广义 ，贺 旭 ，李 宇 ，尹 力 (1. 中国科学院声学研究所，北京 100190 ；2. 中国科学院研究生院，北京 100190) 摘要：分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)声纳是一种通过MIMO 技术规划时空信道来提高 声纳探测性能的新型主动探测声纳体制。由于分布式MIMO 声纳节点分布间隔大，水中声速较小，由各发射节点同 步发射的测距信号将经过不同的时延到达目标，因此各接收节点测得的距离值分别对应于目标不同时刻的状态。常 规的定位方法并没有考虑传播时延对测量值的影响，因而定位精度受到限制。提出了一种修正时延的扩展卡尔曼滤 波方法(Modified Extended Kalman Filter, MEKF)对分布式MIMO 声纳系统中的移动目标进行跟踪。仿真结果表明，与 常规的目标定位跟踪方法相比，该方法有定位精度高、收敛速度快、跟踪性能稳定的特点。 关键词：分布式MIMO 声纳系统；定位精度；修正时延的扩展卡尔曼滤波；目标跟踪 中图分类号：TB56 文献标识码：A 文章编号：1000-3630(2013)-06-0458-06 DOI 编码：10.3969/j.issn1000-3630.2013.06.003 Research on target tracking based on modified extended Kalman filter in distributed multiple-input multiple-output sonar system 1,2 1,2 1,2 1 1 LUO Sheng-nan , FU Guang-yi , HE Xu , LI Yu , YIN Li (1. Institute of Acoustics, Chinese Academy of Science , Beijing 100190, China; 2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) Abstract: The distributed Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) sonar system is new active detection sonar that offers detection improvement by planning space-time channels. The stations in such system are widely separated and the un- derwater sound velocity is small. There are different time delays for the signals launched from different transmitters to reach the target. Thereore, the distance measured at each r