Local trajectory parameters estimation and detection of moving targets in Rayleigh noise

Abstract

The problem of detection of moving targets and estimation of local trajectory parameters based on the analysis of sensor data in the form of two-dimensional image is considered. In accordance with the target and sensor models, probability distribution of noise at the output of the detector is Rayleigh distribution, while probability distribution of signal is Rice distribution. Two trajectory parameters estimation techniques are considered: ordinary least squares and Hough transform. A detection stage based on the integration of an input signal along estimated trajectory is proposed. Statistical modeling was performed and detection characteristics were obtained.

Рассмотрена проблема и предложен алгоритм обнаружения и локальной оценки параметров траектории движущихся целей на основе анализа данных в форме двумерного изображения. Исходя из принятых моделей цели и детектора, фоновая помеха имеет распределение Рэлея, а сигнал — распределение Райса. Рассмотрены два метода оценки параметров траектории: метод наименьших квадратов и метод преобразования Хафа. Предложена процедура обнаружения цели, основанная на интегрировании отраженной мощности вдоль вероятной траектории. Проведено статистическое моделирование, по результатам которого построены характеристики обнаружения для предложенного алгоритма.

Розглянуто проблему та запропоновано алгоритм виявлення та локальної оцінки параметрів траєкторії рухомих цілей на основі аналізу даних у формі двовимірного зображення. Виходячи з прийнятих моделей цілі та детектора, фонова завада має розподіл Релея, а сигнал — розподіл Райса. Розглянуто два методи оцінки параметрів траєкторії: метод найменших квадратів і метод перетворення Хафа. Запропоновано процедуру виявлення цілі, що ґрунтується на інтегруванні відбитої потужності вздовж імовірної траєкторії. Проведено статистичне моделювання, за результатам якого побудовано характеристики виявлення для запропонованого алгоритму.