本文提出一种新的应急通信方式，即利用脉冲频闪信号弹作为信息的载体，将脉冲频闪信号弹的发控技术、视频运动目标检测与跟踪技术、图像信息处理技术和信息加密／解密技术等结合起来构建一种应急通信系统。系统的核心是对空间运动的脉冲频闪信号弹进行跟踪和检测，通过特定的信息编码／译码方式，捕捉该信源的通信信息来实现应急通信。本文中主要完成脉冲频闪信号弹跟踪和检测算法的研究并设计信号弹目标的图像跟踪系统。通过比较现今较为流行的运动目标检测和跟踪算法，结合本系统中脉冲频闪信号弹空中运动的特点，提出了对于目标先跟踪后检测的思路。跟踪算法上使用mean-shift均值平移算法与卡尔曼滤波器相结合的跟踪方法。这种方法采用颜色直方图作为特征，因而不受目标的外形和比例变化的影响，具有较好的稳定性。在跟踪过程中，结合使用Kalman滤波器对目标的位置滤波外推，得到目标运动参数的估计。预测的运动参数可以减少模式匹配的搜索范围以便更好地对云台进行控制。另外，在此跟踪方法的基础上，为了避免由于目标本身运动速度快和视场图像背景干扰所造成目标丢失，加入目标形心匹配方法。实验结果上看，将这三种算法进行融合可以满足实时跟踪的要求。本文根据课题要求设计了脉冲频闪信号弹的图像跟踪系统，利用VC++6.0编写了系统控制程序，对目标跟踪与检测的算法实现程序化，运行程序可计算出视场中目标位置偏差，通过通信协议和自动变焦距算法，控制旋转云台和摄像机实现对目标的自动跟踪。本文对应急通信系统进行了初步设计，将脉冲频闪信号弹跟踪和检测作为一个模块嵌入到应急通信系统。对应急通信系统各个模块提出了设计方案，为进一步研制应急通信系统样机和完善设计方案打下了一定基础。