77GHz毫米波雷达相比于其他传感器具有穿透力强、不易受环境影响、保护隐私等优点,但是与视频跟踪等领域相比,现有针对毫米波雷达的扩展目标跟踪算法研究大多基于仿真验证,缺少能提供传感器数据接口、目标跟踪算法实现、度量器实现的系统级框架,这不仅使得理论研究无法快速应用于实际项目,而且跟踪算法的性能评估难以应用实测数据进行支撑。基于上述问题,本课题采用面向对象思想构建了一套高内聚低耦合的扩展目标跟踪框架,它在实现目标跟踪算法的同时提供统一的实测数据接口,并且在不改变框架结构的基础上可以灵活引入新的目标跟踪算法和传感器数据接口,在实现代码复用和传承的同时,也为多传感器数据融合系统奠定了基础。另外,针对77GHz雷达高分辨的特性,还研究了一种基于群质心跟踪的扩展目标跟踪算法,该算法在消除静态目标的基础上,实现了对单目标和多目标的跟踪。本文主要在算法研究、试验平台设计与搭建、数据预处理、框架设计、仿真验证、实测验证等方面展开了以下工作:1.首先研究了77GHz毫米波雷达的信号处理过程和数据预处理方法,接着构建了基于多线程的点云数据采集系统,最后为了将扩展目标聚类为点目标,分析了两种点云数据聚类方法并提出了一种基于多帧点云数据的DBSCAN聚类算法。2.针对现有目标跟踪方法缺少实测数据接口的问题,本文通过将扩展目标聚类成点目标,将基于毫米波雷达的目标跟踪问题集中到统一的跟踪框架中,实现了一种具有面向对象特性的目标跟踪框架,该框架通过类的形式定义了不同的系统模型、数据关联算法、度量标准、轨迹管理算法等,并且提供了不同的传感器数据接口,便于新的跟踪算法应用到毫米波毫米波雷达中。3.针对点目标无法提供目标范围的缺点,并且考虑到群目标和扩展目标具有相似性的特点,研究了一种基于群质心跟踪的扩展目标跟踪算法,该算法在对目标状态进行更新时考虑了群目标运动的不确定性和群的分散程度,最后使用毫米波雷达IWR1642对单行人和多行人目标进行跟踪,验证了该算法的有效性。4.最后搭建了基于77GHz毫米波雷达IWR1642和4D成像雷达IWR6843-ODS的实测数据验证平台,进行了扩展目标跟踪框架的实测验证和效果评估,实验结果表明该框架在室内场景下可以实现对单个和多个行人扩展目标的稳健跟踪。