高分辨雷达目标检测方法研究

高分辨雷达较低分辨雷达能够提供较多的目标结构信息,但是由于其目标回波和杂波的特殊性,信号检测也存在着一些新的技术问题。本文分析了高距离分辨雷达目标和杂波的回波特性,给出了回波模型,在此基础上分析了非瑞利杂波背景下高距离分辨雷达的检测方法,并进行了仿真验证,结果表明采用TM—CFAR与M／N检测相结合的方法可以很好的利用...     

对雷达CFAR处理的压制干扰效应分析

研究了DRFM干扰对雷达目标CFAR检测的压制作用和噪声干扰与DRFM干扰共存时的干扰效应问题.在单元平均CFAR检测算法下,首先介绍了噪声对雷达检测门限、虚警概率以及目标信号检测概率的影响,然后详细分析了DRFM干扰和噪声与DRFM干扰组合时对目标检测的压制作用,得出了检测门限和检测概率的变化规律,确定了压制干扰的功率边界条件以及噪声与DRFM干扰的功率平衡准则.     

脉冲雷达回波信号检测性能比较分析

雷达脉冲回波信号在传播过程中受杂波、噪声和接收机检测电路的影响,呈现非平稳时变特点。本文针对脉冲回波信号检测的特点,研究了采用固定门限的N-P准则检测技术和门限自适应调整的CA-CFAR检测技术。分析比较了不同虚警概率下基于N-P准则的目标回波检测和在含噪声与杂波条件下设置不同的参考窗n进行CA-CFAR准则目标回波检测的性能,并开展了回波信号的检测性能比较。结果表明,CA-CFAR检测技术的性能优于N-P准则,且能够适应环境变化自适应调整检测门限。     

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。     

PD雷达导引头海杂波回波信号模拟

在雷达系统模拟中所面临的一个重要背景环境是杂波,杂波的散射特性直接影响到雷达对目标的检测和跟踪性能。对弹载导引头而言,海杂波成为影响其性能的一个重要因素。文章结合反舰导弹的不同作战背景,对PD雷达体制下的海杂波进行了建模仿真,仿真实现了海杂波的后向散射系数、幅度统计特性、功率谱特性,以及在雷达发射信号为线性调频信号时的海杂波回波信号。仿真结果与理论相符,海杂波的模型可用于目标的检测和跟踪。     

采用自适应功率回归门限设定的HF雷达舰船探测

高频（HF）雷达能够探测和跟踪极远距离上的目标。但是，包含外部噪声、各种不同杂波和干扰的信号环境将大大限制探测性能和系统能力。文中研究了一种新方法来解决复杂HF雷达信号环境中的目标探测问题。该方法采用传统的恒虚警率（CFAR）检测方法，但其门限设置是基于沿距离和多普勒单元功率谱值的回归分析。就中，CFAR检测试验规则与局部峰值测量方法相结合。文中所提探测方法已经真实HF雷达数据试验，得到了很有前景的结果。     

在杂波和多目标情况下雷达恒虚警率的门限处理

雷达检测过程包括所接收的信号幅值对门限的比较。为了获得恒虚警率(CFAR),必须采用自适应门限来反映本地的杂波情况。例如,单元平均法就是一种自适应处理过程。本文利用由所谓有序统计量法(这种方法基本上不同于秩统计量法)选择出来的单值作为CFAR门限,并讨论了这种CFAR方法。特别在以估算本地杂波情况为基础的参考窗内出现一个以上的目标或者参考窗通过杂波边缘的情况下,这种有序统计量法与单元平均CFAR法相比,具有某些优点。     

自适应海杂波抑制电路的实验和理论分析

在价格低廉的采用实时、单扫描数据处理的脉冲雷达中,为了探测小目标,一种自适应海杂波抑制电路已付诸实现。笔者认为,最重要的问题之一是在未知的杂波、雨和噪声环境中,以可能最佳的灵敏度获得恒虚警率(CFAR)。现已采用对数正态分布、瑞利分布和威伯尔分布;按照雷达方程,标准偏差意味着作用距离减小;甚至在很近的距离上,这种雷达也能以50毫微秒～2微秒的脉冲宽度工作,这可以从上述扫描的杂波估算中得到。于是可以获得对于检测门限的最佳杂波估算值、在不同的杂波环境下的恒虚警率以及在每一条件下的最佳灵敏度。文末展示了实验结果。     

基于杂波特征评估的雷达目标点迹过滤方法

雷达在目标检测和跟踪时常面临地杂波、海杂波、气象杂波等复杂强杂波的干扰,而雷达回波信号经过传统的动目标显示(MTI)和恒虚警(CFAR)检测处理后的剩余杂波,在距离-时间(脉冲)上的二维分布与目标非常相似,无法区分。对此,提出一种基于杂波综合特征评估的雷达目标点迹过滤方法,综合考虑目标与杂波在幅度起伏、距离/俯仰/方位相关性、相位变化等多维特征的不同,利用综合特征因子评估区分目标和杂波。最后,利用雷达实测数据对所提方法进行验证。结果表明,杂波有效抑制率较传统方法有显著提升。     

基于恒虚警率的门限判决系数寻优研究

在雷达信号检测系统中,对于一定的检测门限,如果噪声或杂波电平增大一点,虚警率便会大大增加,同时使发现概率降低,这样便降低了雷达系统发现目标的能力,因此在现代雷达信号检测系统中,为了保证一定的发现概率,一般采取恒虚警率(CFAR)处理,在雷达系统进行恒虚警处理时,由于杂波强度可能偏离统计平均值而产生起伏,此时采用理论的门限判决系数将使虚警率大大增加。通过对雷达信号检测恒虚警性能的研究,分析了有限参考单元数对虚警率及发现概率的影响,同时提出一种有效的寻优算法在恒虚警检测中对实际的门限判决系数进行实时的动态寻优,使检测系统始终保持在恒虚警的工作状态中。     

Performance comparison of a linearly combined ordered-statistic detectors under postdetection integration and nonhomogeneous situations

Several Constant False Alarm Rate （CFAR） architectures, where radar systems often employ them to automatically adapt the detection threshold to the local background noise or clutter power in an attempt to maintain an approximately constant rate of false alarm, have been recently proposed to estimate the unknown noise power level. Since the Ordered-Statistics （OS） based algorithm has some advantages over the Cell-Averaging （CA） technique, we are concerned here with this type of CFAR detectors. The Linearly Combined Ordered-Statistic （LCOS） processor, which sets threshold by processing a weighted ordered range samples within finite moving window, may actually perform somewhat better than the conventional OS detector. Our objective in this paper is to analyze the LCOS processor along with the conventional OS scheme for the case where the radar receiver incorporates a postdetection integrator amongst its contents and where the operating environments contain a number of secondary interfering targets along with the primary target of concern and the two target types fluctuate in accordance with the Swerling Ⅱ fluctuation model and to compare their performances under various operating conditions.     

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.     

一种基于小波变换的信号恒虚警率检测方法

基于噪声和信号在不同尺度下的特性,引入小波域中噪声置信度概念,利用删除技术CM(Censored Method)估计小波域中的噪声功率水平,采用软阈值处理,提出一种信号恒虚警检测方法。理论分析表明该方法在高斯噪声背景下具有恒虚警率特性,对不同杂波背景下的信号处理结果表明了该方法的鲁棒性。     

基于Duffing振子的机场异物自动判决算法

基于毫米波雷达的机场异物(FOD)检测技术具有高分辨率和低功耗的特点,但是传统恒虚警(CFAR)类检测算法在低信杂比(SCR)情况下虚警过高。该文提出一种基于Duffing振子的FOD检测算法。该算法首先利用杂波图CFAR检测算法将雷达接收机接收回波中的背景杂波初步分离,获得目标(包含虚警)的距离信息,并利用该信息构造Duffing方程,之后将此方程作为系统检测模型,输入接收回波信号,求解输出信号方差,采用方差极值法区分目标和虚警。仿真结果表明,在低信杂比情况下,即使虚警概率为10–3,该文检测算法也可以降低虚警率,实现目标与虚警的自动判决。与传统CFAR检测算法相比,该算法的检测概率高于传统检测算法且随信杂比的下降减小速度缓慢,即使在信杂比–30 dB的情况下所提算法仍然可以保持84%的检测概率。     

复合高斯杂波环境中分布性目标相干雷达恒虚警检测算法研究

本文研究了在未知统计特性的复合高斯杂波环境中对分布性目标检测的问题。利用Toeplitz矩阵的次对称性提出了一种新的杂波协方差矩阵结构的估计方法,并用此估计方法来实现基于广义似然比检验的恒虚警检测算法。该算法能够在不需要杂波功率谱密度对称的情况下作到对杂波的结构分量和协方差矩阵都有恒虚警的性质,而且该实现方法的检测性能优于先前提出的实现方法。     

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.     

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。     

频率分集MIMO雷达信号优化设计

针对集中式多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)雷达扩展目标检测识别问题,提出将多频阵列(multiple frequency array, MFA)应用到集中式MIMO雷达中来实现频率分集,增加自由度,在频域基于互信息量(mutual information, MI)优化不同频带天线上的功率分配以设计信号,针对目标依据雷达功率分配情况施放干扰以避免检测识别的情况,雷达在杂波及干扰环境下再次优化信号功率分配,实现雷达认知功能。仿真结果证明,优化信号可综合噪声、杂波及干扰统计特性重新调整功率分配,可提高目标频域响应和目标回波间互信息量,为改善目标检测识别性能奠定基础。