一种基于单元筛选的CFAR检测方法

提出了一种基于对参考单元进行比较筛选的雷达恒虚警检测方法,并对其在不同背景条件下的检测性能进行了分析。结果表明,该方法可以在不降低均匀环境检测性能的条件下,明显改善CA和OS－CFAR的抗多目标干扰能力与在边缘杂波非均匀环境下的检测性能。     

一种基于有序统计的鲁棒CFAR检测器

本文提出了一种基于有序统计(OS)的VI-CFAR检测器(OSVI-CFAR).在均匀杂波背景下OSVI-CFAR较基于均值水平(ML)的VI-CFAR检测器(MLVI-CFAR)有较小的CFAR损失,在杂波边缘背景下二者的虚警控制能力基本一致,但在多个干扰目标位置随机分布的背景下检测性能较MLVI-CFAR取得了较大改善,在实际杂波环境中具有更强的鲁棒性.最后给出了OSVI-CFAR检测器的一些重要特性.     

基于准最佳加权有序统计的最大选择CFAR检测算法

为了提高恒虚警检测器在均匀背景中的检测性能及增强对干扰的鲁棒性，本文提出了一种准最佳加权（ＱＢＷ）有序统计方法．基于这种方法，还提出了准最佳加权最大选择恒虚警检测器（ＱＢＷＧＯ－ＣＦＡＲ），它的前、后沿滑窗均采用ＱＢＷ方法来产生局部估计，将局部估计中的最大值作为检测器对杂波功率水平的估计，设置自适应检测门限，应用文献［３］提出的自动筛选技术在ＳｗｅｒｌｉｎｇⅡ型目标及瑞利杂波假设下，推导出了它的Ｐｆａ、Ｐｄ、ＡＤＴ及杂波边缘虚警尖峰的数学解析表达式分析结果表明，它在均匀背景及多目标和杂波边缘引起的非均匀背景中的性能，均比ＧＯＳＧＯ或ＯＳＧＯ获得了改善．在特殊情况下，ＱＢＷＧＯ退化为ＧＯ和ＭＸ－ＣＭＬＤ     

自适应阵CFAR检测

介绍了一大类具有恒虚警率（CFAR）的自适应阵检测算法，虚警率可以在未知噪声协方差阵前提下设置成任意的预定值。这类算法可以结合任何常用的单元平均法和阵列权矢量综合的方法。本文推导出在实际应用中容易满足CFAR的充分条件，讨论了基本的系统参数，并举例说明用Monte Carlo法模拟可获得简单单元平均检测的检测性能，其中阵列权矢量用对角线加载法进行综合。     

基于准最佳加仅有序统计的最大选择CFAR检测算法

为了提高恒虚警检测器在均匀背景中的检测性能及增强对干扰的鲁棒性，本文提出了一种准最佳加权（ＱＢＷ）有序统计方法。基于这种方法，还提出了准最佳加权最大选择恒虚警检测器（ＱＢＷＧＯ－ＣＦＡＲ），它的前、后沿滑窗均采用ＱＢＷ方法来产生局部估计，将局部估计中的最大值作为检测器对杂波波功率水平的的估计，设置自适应检测门限，应用文献［３］提出的自动筛选技术，在ＳｗｅｒｌｉｎｇⅡ型目标及瑞利杂波假设下，推导出了     

一种基于局部分形维的CFAR检测算法

目标检测是图像处理领域和计算机视觉中一项非常重要的研究课题.针对光学遥感图像自然背景下人造目标检测中检测时间长,虚警率偏高的问题,本文提出一种基于局部分形维的CFAR检测算法.该算法首先引入重标极差分析法,把图像的局部窗转化为一维序列的形式,且通过对一维序列极差和偏差的运算得到反映图像局部纹理特征的局部分形维,并以此构造出图像的分维像.然后在分维像基础上进行快速CFAR检测,确定滑窗中心点像素是否为目标像素.最后对目标像素进行聚类以提取感兴趣目标区域.利用本文提出的算法对不同地区的光学图像进行了大量的实验,得到了较好的检测结果.实验结果证明了该算法在高分辨光学图像中能有效、快速地地检测自然背景中的人造目标.与传统的人造目标检测算法相比,本文提出的算法能有效地减少检测时间,降低虚警率.     

基于GIS信息的CFAR检测器

在雷达信号检测过程中,为了实现恒虚警处理,必须采用动态门限。恒虚警检测器的门限设置通常是利用待检测单元附近的距离单元杂波数据进行计算得到的。然而,杂波环境的非均匀性导致了杂波功率随着距离变化剧烈,常规的恒虚警检测器性能会显著下降。文中给出了基于地理信息系统的恒虚警检测算法,利用对杂波环境的了解程度,可以显著提高CFAR检测器的性能。利用IPIX雷达实测数据,验证了该算法性能优于常规的其他CFAR处理器。     

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。     

基于CFAR的SAR目标检测

CFAR检测是由事先定好恒定虚警概率进行目标检测的一种算法,其前提是目标相对于背景具有较强的对比度。CFAR算法通过单个像素灰度和某一门限的比较达到检测目标像素的目的。文中研究了恒虚警概率检测算法,推导了不同拟合分布的具体形式,给出了几种代表性检测器,如CA-CFAR检测器,通过仿真结果证明,在均匀杂波区域中,3种检测器的结果相当,都能检测出目标。但从整体看,CA-CFAR的检测性能更好。     

一种新的基于有序统计和剔除平均的恒虚警检测器

基于有序统计（ＯＳ）和剔除平均（ＴＭ）提出了一种新的恒虚警检测器（ＭＯＳＴＭ），它采用ＯＳ与ＴＭ来产生局部估计，再对二者平均来实现对杂波功率水平的估计，并应用文献（４）提出的自动筛选技术，在ＳｗｅｒｌｉｎｇＩＩ型目标假设下，推导出它的Ｐｆａ，Ｐ４和度量ＡＤＴ的解析表达式，并与其它方案进行了比较，分析结果表明，ＭＯＳＴＭ在均匀背影及多目标和杂波边缘引起的非均匀背景中，它的性能比ＯＳ和ＧＯＳＣＡ获得了     

基于恒虚警率的双阈值检测方法

针对对海导航雷达视频图像背景灰度值分布不均匀,不同位置的目标与背景对比度不同的特点,以及对海导航雷达视频图像目标检测处理效率的要求,结合传统的阈值分割处理思路,提出一种基于恒虚警率的双阈值检测方法。该方法在保证低虚警率的基础上,结合现有的全局阈值和局部阈值两种处理思路,实现对对海导航雷达视频图像目标的快速精确检测,并在实测数据上与常用阈值检测算法Otsu算法进行了验证比较。结果证明,该算法能有效提高目标检测的准确度。     

基于时频融合的分布式目标的恒虚警率检测

从双门限检测理论出发,将时域、频域双门限检测法结合起来,推导出一种基于时频融合的分布式目标的恒虚警率检测方法。以同一目标的两个不同角域的距离像检测为例,通过仿真验证了时频融合检测法具有较好的检测性能,并将其与时域、频域双门限检测法和广义似然比检测法进行了性能比较。结果表明：时频融合检测法优于广义似然比检测法;而与时域、频域双门限检测法相比,时频融合检测法对不同角域距离像具有良好的稳健性。     

未知杂波背景下恒虚警检测门限获取方法

针对未知杂波背景下的雷达恒虚警检测问题,提出了一种基于核密度估计的CFAR(K-CFAR)检测方法。该方法利用核密度估计方法处理参考单元数据,实时准确地估计杂波背景的概率密度函数,进而根据分布函数与上分位点之间的关系确定检测门限。该方法不仅成功地解决了未知杂波背景下检测性能下降、检测器失去恒虚警特性的问题,而且相比已有的单样本非参量CFAR检测器,检测性能大幅提升。且对各种未知背景的杂波具有通用性的特点。最后,利用计算机仿真数据验证了文中所提方法的有效性。     

CFAR处理中检测门限系数的研究

雷达系统在进行恒虚警处理时,通常采用的参考单元数是有限的。此时若采用理论的检测门限,将使虚警率大大增加。本文中我们通过仿真的方法确定CFAR中的实际门限系数,研究有限的参考单元数对虚警性能的影响。给出邻近单元平均恒虚警,选大恒虚警,选小恒虚警与加权单元平均恒虚警等四种检测器在不同参考单元数下的门限系数值。同时得出了不同恒虚警率下的门限系数。     

一种CFAR检测雷达的可控干扰新方法

针对目前常见恒虚警（CFAR）检测雷达干扰方法所产生干扰效果单一的问题,提出一种基于多相位分段调制的干扰方法。对该方法的基本原理进行说明,推导干扰信号的脉压输出结果,基于单元平均恒虚警检测方法,分析了该方法对CFAR检测雷达的干扰效果。最后进行仿真与分析,说明该干扰不仅可以形成压制干扰,还能够形成假目标欺骗干扰,并且通过对分路数、调制相位数以及调制相位值三个参数的变化,可以实现对假目标数与假目标幅值的控制,是一种灵活可控的干扰方法。     

七种恒虚警率处理方案及性能分析

通过分析现有的五种恒虚警率 (CFAR)处理器检测性能的优劣 ,提出了两种改进型CFAR方案 ,并在计算机模拟统计的基础上对七种处理器的检测性能进行了分析比较 ,得出准选大恒虚警率 (PGO CFAR)和准有序恒虚警率 (POS CFAR)是两种较为实用的在复杂杂波环境中工作的恒虚警处理方案 ,且各有优越性。     

Fisher纹理分布下基于匹配滤波的极化SAR图像CFAR检测方法

在已有的极化合成孔径雷达（PolSAR）图像恒虚警（CFAR）检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题。为此提出了一种Fisher分布下的CFAR检测方法,并定义虚警损失率（CFAR Loss,C_L）以量化评估算法的恒虚警保持性能.首先,在乘积模型框架下引入Fisher纹理变量,推导出了多视极化匹配滤波（Multi-look Polarization Matched Filter,MPMF）检测量的概率密度函数（PDF）.然后,对PDF积分得到了虚警概率的闭合解析式,并设计了CFAR检测流程.仿真数据和机载合成孔径雷达（Airborne SAR,AIRSAR）数据实验结果表明,与基于K分布、G₀分布、Wishart分布的CFAR检测算法以及双参数恒虚警（two-Parameter CFAR,2P-CFAR）算法相比,新方法具有良好的恒虚警保持性能和检测性能,具有较强的鲁棒性,且运算时间未明显增加,相比于其他检测方法,品质因数（Figure of Merit,FoM）平均高出12.80%.     

基于谱范数的矩阵CFAR检测器

基于信息几何的矩阵恒虚警率（Constant False Alarm Rate,CFAR）检测器为雷达目标检测问题提供了新的解决思路,其主要组成部分是均值矩阵的估计和检测统计量的计算,且检测性能与矩阵流形上的几何测度有紧密关系.现有的信息几何测度都是从Frobenius范数考虑,本文则基于谱范数考虑了矩阵流形上的几何测度和均值矩阵估计问题.将均值矩阵估计问题转化为矩阵流形上的优化问题,根据目标函数的性质得到了计算简便的近似均值矩阵.利用不同方法得到的均值矩阵,提出了几种新的基于谱范数的矩阵CFAR检测器.通过检测势分析和仿真实验验证了其检测性能优于现有的其他矩阵CFAR检测器,复杂度分析也表明了其计算复杂度低于现有的其他矩阵CFAR检测器,为海杂波背景下的雷达目标检测提供了新的有效技术手段.