一种雷达信号处理机的软件设计

结合某雷达信号处理机研制项目,对该雷达信号处理机的脉冲压缩、动目标显示和动目标检测、恒虚警处理等软件进行设计。论文首先回顾了该处理机用到的几种雷达信号处理方法：线性调频信号的脉冲压缩、基于一次相消器和二次相消器的动目标显示、通过窄带多普勒滤波器组的动目标检测处理、恒虚警检测等方面的工作原理和实现方式。根据信号处理机硬件平台设计了相关的信号处理软件,并实现上述信号处理功能。     

脉冲多普勒雷达信号处理机中CFAR检测的仿真研究

CFAR检测器是雷达信号处理机中的重要组成部分。本文对脉冲多普勒雷达信号处理机中的CFAR检测器进行了仿真研究。给出了信号处理机中CFAR检测器的设计方案,对邻近单元平均恒虚警处理中的虚警概率、发现概率和恒虚警处理损失等问题进行了研究。分析了有限的参考单元数对虚警性能的影响,并给出了修正的门限系数。得出了不同参考单元数下的恒虚警损失,及恒虚警损失与相对门限系数之间的关系。得到了一定发现概率下所要求的信号处理机的输入信噪比。研究了信号处理机中其它部分对恒虚警处理性能的影响,如脉冲压缩对虚警率的影响等。     

雷达杂波环境恒虚警率处理的实现

恒虚警率检测器是雷达信号处理机中的重要组成部分.对雷达自动检测和恒虚警率处理方法进行了综述,讨论了瑞利分布杂波背景中雷达目标恒虚警检测的原理,阐述了实现杂波背景中雷达目标恒虚警检测的方法.     

外源雷达空时联合恒虚警检测分析与实验

外辐射源雷达杂波呈现复杂形态,其中在距离多普勒谱中固定分布的剩余杂波（简称固定杂波）局部强度较高,采用空域恒虚警检测方法会造成连续的虚警,严重影响目标检测性能。本文通过实测数据分析发现,固定杂波强度在时域变化平稳,可采用时域杂波图检测方法减少该类杂波造成的虚警。然而,非理想信号波形导致外辐射源雷达目标回波具有较高的副峰和旁瓣,仅采用杂波图检测方法会导致重复检测和虚假航迹。通过分析空域和时域恒虚警检测方法面临的问题,本文提出了针对外辐射源雷达的空时联合恒虚警检测方法。该方法在不影响检测概率的前提下,减少了单一恒虚警检测方法造成的虚警。实测数据处理结果验证了所提方法的有效性。     

雷达信号处理技术及仿真

在此借助Matlab软件对雷达信号处理过程进行仿真,从仿真图形直观地理解雷达信号处理过程,也体现了Matlab软件在雷达信号处理仿真中的方便、快捷等优点。另外,对当今雷达恒虚警检测技术的现状、不足及其发展动态进行了论述,并通过改进模拟退火算法,提出了一种最优门限恒虚警检测算法。该算法能够在恒虚警检测过程中有效地选取检测门限,提高了雷达系统的恒虚警检测性能,对恒虚警发展具有一定的参考价值。     

可编程序数字信号处理机

本文介绍了一种用于距离门脉冲多卜勒雷达的可编程序数字信号处理机。它可以进行数字式脉冲压缩,多种形式的加权、动目标显示、多卜勒滤波、恒虚警检测、视频积累、门限检测等处理功能。文中叙述了该处理机的设备组成、指令系统、设计特点和性能等。     

基于局部累积概率密度函数估计的CFAR检测门限获取新方法

在恒虚警率（CFAR）检测中,传统基于全局概率密度函数（GPDF）估计获得门限的方法,受模型失配或参数估计误差的影响可能致使恒虚警率性能恶化。为解决该问题提出了基于局部累积概率密度函数（LCDF）估计的非模型化CFAR检测门限获取方法,对影响虚警的杂波幅值较大部分采用简单多项式逼近,根据检测门限、虚警概率、LCDF之间的关系计算门限,最后利用仿真数据和实测数据验证了该方法的有效性。实验结果表明,该方法不仅能保持较好的恒虚警率性能,而且克服了传统方法基于模型假设的局限性。      

电子侦察系统频域恒虚警检测方法

针对电子侦察系统的多信号检测问题,提出一种电子侦察系统中频域恒虚警检测方法,分析了频域恒虚警检测的可行性以及检测模型,并对雷达系统中采用的三类典型恒虚警处理算法进行了比较分析.理论分析和计算机仿真表明,删除单元平均恒虚警类方法更适用于多目标信号同时存在时的复杂电磁环境,所提方法具有一定的工程应用价值.     

脈冲多卜勒雷达信号处理

本文介绍了一种可用于脉冲多卜勒雷达的信号处理机所进行的信号处理部分结果。该处理机是可编程序式数字信号处理机。可以完成对线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示、相干积累、视频积累、恒虚警检测等功能。还可以产生雷达所需要的发射波形和模拟动目标等。该处理机采用宏指令及控制字方式控制,改变信号处理方式灵活,方便,编制程序较为简单,可在工作现场改变程序而不改挟硬件以修改信号处理方式。本文第一部分简述了信号处理机组成,第二部分对实验结果进行了总结,并附有一部分实验照片。第三部分对几个结果进行了分析。     

通用可编程雷达信号处理机通过鉴定

清华大学无线电系研制的一种适用于全固态三座标相控阵雷达的多功能全数字式可编程雷达信号处理机,于1988年6月30日通过了国家教委主持的部委级技术鉴定。该信号处理机具有以下特点: 1.功能齐全 信号处理机包含了脉冲数可变的自适应目标显示(AMTI),数字脉冲压缩(PC),动目标检溯器(MTD),数字积累(DI)和恒虚警处     

连续波频率调制雷达频域恒虚警检测的研究

光纤光耦合技术及数字处理技术的进步使得基于光纤连续波频率调制(FMCW)雷达技术快速发展。针对激光雷达时域信号处理在远程目标探测中的不足,根据雷达传统时域中的多重门限以及FMCW雷达回波频谱的特点,使用了频域恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)目标检测技术。该CFAR技术是基于对回波信号进行时频变换,并对其结果进行解析,得出目标的距离及速度信息,实现在恒定虚警概率的前提下最大化提高系统的探测率。     

Invariant Gauss-Gauss detection

The detection of information-bearing Gaussian processes immersed in additive white Gaussian noise (WGN) is an important problem that arises in many signal processing applications. When the level of the WGN is unknown, classical approaches to the problem fail. In this paper a principle of invariance is used to derive a detector with performance that is invariant (or insensitive) to system gain, or equivalently channel attenuation. The detector structure can be realized and detection thresholds set without prior knowledge of the WGN level. When the observation interval is large the detector has the structure of a spectral estimator-correlator, the output of which is compared to an adaptive threshold. The invariance feature of the detector makes it a constant false alarm rate (CFAR) receiver; an ad hoc structure for suboptimal CFAR Gauss-Gauss detection is discussed as well.     

UWB数字接收机量化阶数的研究

脉冲超宽带(I-UWB)系统采用时域宽度极窄的脉冲作为信息载体,占用的频谱极宽。在目前技术条件下,模/数转换器件是实现I-UWB全数字化接收机的难点之一。分析了量化阶数对检测I-UWB信号的影响,建立了理论模型,给出了UWB不同频谱规范下对应的仿真结果。结果表明过高的量化阶数对系统性能的改善并没有太大的贡献,4位A/D转换器就可以很可靠地检测出淹没在噪声和干扰中的I-UWB信号。     

Fundamentals of Radar Signal Processing (Richards, M.A.; 2005) [Book review]

This book introduces the fundamental concepts of radar by building upon digital signal processing concepts. It provides a thorough covering of all of the basic radar topics, in addition to more advanced topics, such as CFAR detection, synthetic aperture radar (SAR), and space-time adaptive processing (STAP). The book is clear, concise, and informative, and represents a valuable resource for both the classroom and the professional world.     

基于后置滑窗检测器的OS—CFAR处理器优化设计

有序统计恒虚警率处理 (OS -CFAR)是现代雷达信号处理的一种重要方法。本文基于后置滑窗检测器的检测概率与虚警概率要求 ,利用遗传算法 (GA)对OS -CFAR处理器的检测门限进行了优化 ,并通过计算机仿真得出了有益的结论 ,其优化结果已用于某雷达视频信号处理系统中。     

一种新颖的前沿检测接收机的设计

针对当前前沿检测接收机存在着虚警概率大的不足,设计了一种新颖的前沿检测接收机.通过采用隧道二极管门限检测器、回波信号多通道分时处理和可编程逻辑器件内引入延时的方法,使其实现了高灵敏度、恒虚警检测和消除近区响应.设计的接收机简单、可靠、易行,对提升同类接收机性能有一定的借鉴作用.     

动目标检测与速度估计仿真研究

介绍了雷达信号处理技术中的脉冲压缩、动目标检测、脉冲多普勒处理和恒虚警检测技术,并对雷达发射波形、目标回波、动目标检测进行了Matlab仿真。对脉冲回波信号进行脉冲压缩与动目标显示得到动目标脉压信号。利用动目标显示和脉冲多普勒处理实现脉压信号的动目标检测,并得到脉冲多普勒数据块。在数据块的距离维上进行恒虚警检测,检测动目标的距离,然后提取对应距离门的多普勒数据,检测动目标的速度。通过仿真建立了雷达信号处理的基本框架,为雷达系统建模及其仿真的深入研究提供了仿真支持。     

恒虚警检测在DSP芯片上的实现

强杂波背景中的雷达目标恒虚警检测是雷达信号处理的重要组成部分。随着大规模集成电路，特别是高性能数字信号处理器的出现和数字信号处理技术在雷达信号处理中的广泛应用，如何在高性能数字信号处理器上高效地实现雷达信号处理算法成为雷达工程师需要着重研究的课题。首先介绍了数字信号处理芯片，ADSP21160的主要特点，然后讨论了瑞利分布杂波背景中雷达目标恒虚警检测的原理，最后着重阐述了基于数字信号处理芯片ADSP21160实现杂波背景中雷达目标恒虚警检测的方法和仿真实验结果。     

New formulation of GNSS acquisition with CFAR detection

This paper deals with the analysis of the acquisition process performed by a global navigation satellite system (GNSS) receiver with a pilot and data channel or in case of GNSS hybrid receiver. Signal acquisition decides the presence or absence of GNSS signal by comparing signal under test with a fixed threshold and provides a code delay and a Doppler frequency estimation, but in low signal conditions or in a noisy environment; acquisition systems are vulnerable and can give a high false alarm and low detection probability. Firstly, we introduce a cell‐averaging‐constant false alarm rate (CFAR) then a data‐pilot cell‐averaging‐CFAR detector fusion based to deal with these situations. In this context, we use a new mathematical derivation to develop a closed‐form analytic expressions for the probabilities of detection and false alarm. The performances of the proposed detector are evaluated and compared with a non‐CFAR case through an analytical and numerical results validated by Mont Carlo simulations. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.