适应多杂波模型的CFAR检测方法

机载雷达通常面临的杂波环境非常复杂，针对一种杂波分布类型所设计的恒虚警(CFAR)检测器将面临严重的恒虚警损失或高的虚警概率提出了一种适应多杂波类型的恒虚警检测方法。首先用x^2检验判断杂波序列的分布类型，然后根据检验后确知的杂波分布类型选择相应的恒虚警处理器，以使雷达实时保持良好的恒虚警检测性能。     

主被动复合末制导雷达仿真系统中的海杂波仿真研究

目标建模与特征信号仿真是雷达对目标进行探测与识别的重要前提和基础.描述了主被动复合末制导雷达仿真系统中,海杂波的建模与仿真,集中介绍了海杂波建模仿真中常使用的分布模型以及散射特性.包括海杂波前向散射系数以及后向散射系数的计算.最后使用Matlab进行了仿真,仿真结果证明了这种方法的有效性.该研究为海杂波建模与仿真、雷达目标检测提供了依据.     

相参压制干扰下的CFAR检测性能分析

非均匀杂波背景会对目标检测的性能产生影响.首先给出了CFAR检测原理及其相参压制干扰方法,分析了两种条件下相参压制干扰的策略,重点讨论了干扰功率和干扰分布特性下的CFAR检测性能,并进行仿真验证.对干扰实施和效果评估具有参考意义.     

基于地形融合分类的分区二维恒虚警检测器

在非均匀杂波背景下,由于恒虚警( CFAR)检测器与杂波背景幅度分布不匹配,导致检测器性能出现剧烈下降。针对此问题,提出了一种基于地形融合分类的分区二维CFAR检测器。首先提出一种基于拟合优度( GoF)的地形融合分类算法来对非均匀杂波背景下的地形进行分类编号,同时记录各地形的幅度分布及幅度分布参数;再根据地形编号及记录的幅度分布选择相匹配的CFAR处理窗实现分区二维CFAR;最后利用实测数据验证了该地形融合分类算法的有效性,并用半实测、实测数据对所提出CFAR检测器性能进行了仿真验证,结果表明相比传统二维CFAR检测器,所提出的CFAR检测器在非均匀背景下性能有明显提高。     

基于ZMNL的K分布海杂波仿真

对K分布海杂波的建模与仿真进行了研究,给出了一种基于零记忆非线性变换的K分布海杂波序列产生方法和步骤,首先产生相关的高斯随机过程,然后经过某种非线性变换得到所求的相关随机序列。在滤波器的设计中,通过引入粒子群优化算法对参数进行了优化,以达到更好的效果。最后仿真产生了相关K分布的雷达海杂波,结果表明该方法是有效的。     

地面雷达地杂波模拟

采用相干视频信号模拟方法,对线性调频脉冲压缩雷达地杂波进行了建模与仿真.模型基于雷达杂波的后向散射特性和杂波的统计特性,考虑了地杂波的时间和空间的相关特性.仿真中利用了零记忆非线性(ZMNL)变换法产生所需的随机序列,复现了既包含振幅又包含相位的雷达杂波回波相干视频信号.仿真结果表明该方法可行.     

基于ZMNL的相关广义复合分布雷达海杂波仿真

在现代雷达体制中,广义复合分布模型更适用于描述雷达海杂波的幅度分布特性。在海杂波的仿真中,准确、高效地模拟海杂波,对雷达信号处理和海面目标检测具有重要的现实意义。文中讨论了广义复合分布海杂波模型,提出一种基于零记忆非线性变换的相关广义复合分布海杂波仿真的新算法,该新算法采用独立产生杂波序列的幅度与相位的方法,可以避免求解复杂的非线性方程,具有运算量小的特点。仿真实验结果表明了该方法的准确性和可行性。     

一种非均匀Weibull杂波背景中的CFAR检测器

针对传统恒虚警(CFAR)算法在非均匀环境下,待检测单元(CUT)与参考窗的分辨单元不具有独立同分布(IID)特性,检测器性能出现剧烈下降的问题,提出一种新的CFAR检测器。该检测器首先引入一种M-N杂波边缘二元积累实现非均匀杂波边缘提取;然后,对数据平面内相邻杂波边缘内的数据,利用一种地形特征分类算法实现对地形的分类编号;最后,根据地形编号选择与CUT相同地形的分辨单元作为参考单元实现CFAR检测,则所选择的参考单元与CUT具有IID特性。利用实测数据验证M-N杂波边缘二元积累检测算法和地形特征分类算法的有效性。计算机仿真证明:文中提出的CFAR检测器的性能,比传统CFAR检测器的性能有明显提升。     

一种各向同性稳定杂波包络分布的近似模型

在雷达系统中,CFAR处理的对象通常为杂波的包络。杂波包络的统计分布对于设计CFAR处理器至关重要,包络的统计分布通常由杂波的幅度概率密度函数（APDF）表征。解析形式的APDF是实现系统性能分析的关键。雷达杂波具有典型的非高斯性,适合采用α稳定分布模型来描述,然而该分布的概率密度函数不存在解析的表达,相应的APDF也无解析的表达。针对α（[1,2]各向同性稳定杂波,采用线性混合模型,给出了一种各向同性稳定杂波APDF近似的解析模型,该模型具有形式简洁、计算简便的优点。基于对数矩性质,对各向同性杂波包络序列,提出了一种简便的稳定杂波参数的估计方法。      

基于TBD技术的高频雷达舰船目标检测

针对强海杂波背景下高频雷达的舰船目标检测问题,提出了基于检测前跟踪(TBD, track before detect)技术的检测方法.该方法先在多普勒域对回波数据进行杂波抑制和低门限CFAR(constant false alarm rate)预处理以降低虚警率和计算复杂度,再采用动态规划TBD算法进行检测和跟踪以提高检测性能.蒙特卡洛仿真结果和回波数据验证表明该方法可提高对一阶海杂波附近舰船目标的检测能力,工程实用性强.     

Threshold optimization of decentralized CFAR detection in weibull clutter using genetic algorithms

The use of genetic algorithms (GAs) tool for the solution of distributed constant false alarm rate (CFAR) detection for Weibull clutter statistics is considered. An approximate expression of the probability of detection (P _D) of the ordered statistics CFAR (OS-CFAR) detector in Weibull clutter is derived. Optimal threshold values of distributed maximum likelihood CFAR (ML-CFAR) detectors and distributed OS-CFAR detectors with a known shape parameter of the background statistics are obtained using GA tool. For the distributed ML-CFAR detection, we consider also the case when the shape parameter is unknown of the Weibull distribution. A performance assessment is carried out, and the results are compared and given as a function of the shape parameter and of system parameters.     

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.     

基于杂波跟踪的CFAR检测研究

通过设立专门通道将图像处理技术应用于雷达检测域杂波功率数据处理,对特征杂波进行跟踪,为恒虚警处理提供背景信息.本文介绍了对抗杂波边缘的自适应CFAR检测器设计中的研究工作,设计了基于杂波跟踪的杂波属性CF(clutter feature)-CFAR检测器和结构元素SE(structuring element)-CFAR检测器,对其检测性能进行了分析.并通过蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真方法对上述两种检测器的检测性能进行了仿真.     

极不均匀合成孔径雷达杂波建模及恒虚警检测

基于合成孔径雷达(SAR)城区极不均匀杂波实际数据和Cramer-Von Mises距离,本文运用Rayleigh分布、Weibull分布、K分布和G分布对杂波进行了分布拟合检验.结果表明Rayleigh分布和Weibull分布难以拟合极不均匀场景回波,K分布只能部分拟合,而G分布的拟合程度最好.进而,针对G分布下的目标恒虚警检测问题,本文给出了不同参考单元条件下达到给定检测性能时信噪比随形状参数的变化曲线,分析了恒虚警(CFAR)性能损失随分布参数变化的原因,得到了确定恒虚警门限的有效方法.     

基于CFAR级联的SAR图像舰船目标检测算法

SAR图像舰船目标检测在军事监视和海洋环境监管等方面有着重要的意义。针对SAR图像的特点,提出了一种基于全局CFAR检测与局部CFAR检测级联的舰船目标检测算法。在全局CFAR检测中,通过海杂波特性拟合优选海杂波统计模型,以较高的虚警率筛选潜在的目标点;在局部CFAR检测中,以潜在目标点的连通区域为单位,通过检测窗口的选取、背景像素的确定和海杂波拟合等步骤以后,以较低的虚警率确定目标。最后,通过条件扩张算法和目标像素聚类完善船只细节。实验结果表明,文中算法在保证良好的检测性能的同时,具有检测效率高、舰船细节完整等优点,为舰船目标鉴别和信息提取提供了良好的保障,更加符合实际应用需求。     

基于EM算法和GOF的宽带分布式 目标检测算法

 针对K分布杂波背景下的宽带分布式目标检测问题,提出了一种基于期望最大化算法和拟合优度检测方法的检测算法.该算法利用期望最大化方法估计杂波参数,提高了估值精度.通过结合拟合优度检测有效利用了目标回波对杂波背景的干扰,并简要分析该算法的恒虚警率性.对仿真数据与实测数据的多个仿真结果表明,与传统的非相干积累方法及基于散射点密度的广义似然相比,该算法检测性能有明显的提高.     

一种新的恒虚警处理方法简介

对一种二阶段CFAR处理器作了简单介绍,这种处理器的第一阶段利用经验贝叶斯推断方法和杂波区域的空间连续性确定均匀杂波区域,第二阶段是对均匀杂波区域,用标准的CFAR处理方法,也就是通常要求参考单元独立同分布的CFAR处理方法完成恒虚警处理。这样的方法适用于非均匀的环境,如分布不均匀的杂波边缘,而且即使改变外界环境也能给出相对稳定的结果。     

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。     

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.