全数字雷达仿真系统中恒虚警率模型的参数分析及设计

在实际的工程实践中,全数字雷达仿真系统建模中通常存在着设计参数输入不充分和客观环境模型建立的复杂度高两个问题,而这两个问题严重增加雷达系统仿真建模的难度。在此,以雷达仿真系统中的恒虚警率模型设计为例,提出对雷达模型中未知参数的推演及估算和复杂模型的替代模型结合,进行参数分析及设计思路。通过模型的边设计边验证的过程,分析并确认设计模型是否能够达到已知的关键性能指标要求,进而反向调整并确定设计的合理性。这种将模型建立和模型验证同步进行的设计方法,指导了某型号反潜直升机飞行模拟器的全数字多普勒搜索雷达的仿真实现。通过该实例应用,证明该仿真方法具备严谨性及实用性。     

海杂波下的双门限恒虚警目标检测新方法

 相参雷达海杂波实测数据拟合结果表明,其能量在多普勒域的分布是变化的.各多普勒频率分量的幅度可分别用瑞利分布和威布尔分布来描述其分布规律.据此提出一种双门限恒虚警(CFAR)检测器,其采用级联结构实现,具有恒虚警性能,运算量与列窗检测器相当,但检测性能得到大大提升.采用实测海杂波与仿真目标信号进行蒙特卡洛实验,在保持虚警概率10^-5,检测概率大于90%的条件下,相对列窗检测器,信噪比改善大于9dB,具有很好的工程应用前景.     

非均匀杂波中统计MIMO雷达的相参检测

研究了各观测通道中杂波功率水平不均匀条件下的统计MIMO雷达多脉冲相参检测问题.首先利用两步GLRT设计方法推导了杂波功率水平不均匀条件下的统计MIMO雷达广义CFAR检测器,然后基于统计MIMO雷达与传统多基地雷达在系统结构上的相似性,将信息融合的思想引入到检验统计量的设计中,讨论了部分观测通道失效条件下检测器的设计...     

短波环境下跳频信号检测

短波电磁环境复杂,定频信号、扫频信号、突发信号等大量干扰信号存在,使得跳频信号的检测存在困难,首先利用短时傅里叶变换将信号变换到二维时频平面上,用功率谱对消的方法来清除大部分定频、扫频等信号;其次根据跳频信号不同于定频信号的特性,提出了一种单元平均选小的恒虚警概率准则(CASO-CFAR),将其扩展到二维并应用到时频平面;最后利用形态学图像处理方法中的开和闭运算及中值滤波器对判决后的二值图像进行处理,进一步解决了判决后残留的星点噪声和信号空洞问题。实验表明,该方法能够抑制定频干扰,凸现跳频信号,为跳频信号的分选、解调等后续工作提供了良好的基础。     

利用北斗反射信号探测目标的初步实验

通过实测海杂波数据,研究了海杂波的统计特性,实测数据拟合结果表明,弱海杂波的概率密度分布函数服从瑞利分布;强海杂波概率密度分布呈现较强的非高斯特性,该试验实测数据拟合结果为对数正态分布,因此强海杂波背景下小目标检测,常规恒虚警检测器性能受到限制。同时采用了常规单元平均恒虚警与自适应匹配滤波两种方法进行目标检测,通过结果对比可以得出,对于强杂波背景下小目标,自适应匹配滤波的方法能检测出更多的目标点迹,检测性能较常规单元平均恒虚警好。     

结合CFAR与自适应窗口的舰船目标检测

针对大多数CFAR算法在检测舰船目标时受滑动窗口的限制,检测耗时长、效率低和易造成漏检等问题,提出一种将自适应窗口与CFAR算法结合的舰船目标检测方法。首先利用目标的全局显著性找到其大致位置,根据目标区是否满足自适应窗口设置条件分别进行处理：采用剔除掉目标干扰的背景参数检测内部目标;采用检出目标与整体背景参数双重筛选边缘目标;最后将两部分合并进行后续处理。实验结果表明,本文方法能够准确快速地定位目标区域,且能精确检测并刻画目标形状,取得了较为满意的检测结果。     

Pearson分布杂波背景下均值类恒虚警检测器的性能分析

文中研究Pearson杂波背景下的CFAR检测问题。推导出CA、GO和SO三种CFAR检测器在Pear—son分布杂波背景下虚警概率的初等函数表达式，证明了它们在Pearson分布杂波背景下仍具有恒虚警性能。全面分析了这三种均值类检测器在均匀背景和非均匀背景下的性能。结果表明SO-CFAR在均匀背景和多目标干扰情况下均具有最好的检测性能，而GO-CFAR则在杂波边缘情况具有更好的虚警控制能力。     

基于次优匹配处理的分布式目标检测

从最佳匹配滤波理论和主分量分析理论出发,推导出一种基于次优匹配处理方案的雷达分布式目标恒虚警率检测方法。实测数据仿真的结果表明:与能量积累检测和双门限检测法相比,次优匹配检测方法有较好的检测性能。     

跟踪雷达的高速实时信号处理系统研究

介绍了基于多片ADSP-TS101的高速实时跟踪雷达信号处理系统。为了实现对雷达信号的高速实时处理,系统采用并行化和模块化设计,将硬件平台与软件编程相结合,对跟踪雷达回波信号采用脉冲压缩,动目标检测以及恒虚警处理算法,获取了目标距离和角度信息。对该系统进行测试,结果表明系统的实现具有很高的可行性和效率。     

毫米波雷达对直升机旋翼回波检测研究

 针对毫米波雷达直升机旋翼回波信号能量低以至检测困难的问题,本文根据旋翼回波数学模型分析了旋翼回波、地杂波和目标杂波的时域及频域特性,提出频域杂波滤除后时域检测的思路.针对直升机识别应用的现状,提出通过旋翼回波恒虚警检测保证直升机检测和识别结果信度的思想,研究了频域杂波滤除后杂波剩余和噪声的统计分布,引入滑窗检测将观测向量分为检测单元和杂波干扰参考单元以完成旋翼回波的恒虚警检测.仿真结果表明杂波滤除方法可以有效滤除地杂波和目标杂波,提高检测时的旋翼回波信杂噪比.本文设计的旋翼回波时域检测器可以在信杂噪比较低的情况下完成旋翼回波检测.