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。     

基于参量检测的CFAR处理分析与实现

雷达信号的恒虚警率（CFAR）处理是现代雷达信号处理的重要内容。文中介绍了在杂波、噪声中检测目标的基本原理，并用参量CFAR检测方法分析了以瑞利杂波条件为例的恒虚警性能，最后给出了某新型火控雷达恒虚警电路的具体实现方法。     

低空监视雷达复杂环境下的最优CFAR设计

基于低空监视雷达在复杂背景环境中的回波特性,归纳了3种典型的雷达回波背景环境:高斯杂波背景、多目标背景以及非高斯杂波背景,通过分析这3种杂波背景中的最优恒虚警方案,并针对有序统计类恒虚警提出了一种实时排序算法,最后根据上述方案和算法,设计了一种参数化的通用恒虚警率检测器,使之能根据雷达所处的环境进行重构,对该通用恒虚警检测器的测试证明该IP-Core能够明显地改善雷达系统的环境适应性和检测性能。     

韦布尔杂波下非参数量化秩检测器的性能

 非参数量化秩(RQ)恒虚警率检测器在雷达目标检测中占据着重要的地位,本文采用解析的方法分析了量化秩检测器在韦布尔分布中的检测性能,并考虑了均匀杂波背景和多目标环境情形,目标模型为Swerling II型.本文给出了非参数量化秩检测器在韦布尔杂波背景中的虚警概率和检测概率的解析计算表达式,并与参量型单元平均(CA)检测器的检测性能进行了对比.     

一种海杂波背景下快速小目标的检测方法

对某型舰载搜索雷达采集的海杂波数据进行了简要的海杂波频谱分析,并对有船只和无船只的海域回波信号频谱作了对比,采用动目标检测（MTD）和频域杂波图恒虚警处理来抗海杂波,并针对频域杂波图恒虚警处理中虚警率增加的问题,提出了频域杂波图恒虚警与单元平均恒虚警级联的改进方案。     

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。     

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。     

混合背景下雷达导引头检测性能分析

以低空雷达导引头目标检测为背景,综合分析了杂波与热噪声对雷达导引头目标检测性能的影响效果.假定雷达导引头检测阶段依次采用匹配滤波、平方律检波、非相参积累、单元平均恒虚警率检测以及双门限检测,理论推导得到了K分布杂波与瑞利分布热噪声环境下雷达导引头虚警概率和检测概率数学表达式.在此基础上,仿真给出了多种场景下的雷达导引头检测性能,分析了杂波与热噪声对雷达检测性能的综合影响效果.分析结果表明:杂波形状参数越小、杂噪比越大,雷达导引头检测概率越低;雷达导引头检测概率下降速度随着杂波形状参数和杂噪比的减小逐渐加快;检测概率一定时,雷达导引头检测不同起伏类型目标所需的信杂噪比差异受混合背景起伏度的影响较小.     

海杂波中非参量恒虚警检测器性能分析

主要研究四种非参量恒虚警检测器在实测海杂波数据中对起伏目标的检测性能,给出了不同检测器的检测性能曲线并得到了有意义的结论。目前绝大多数雷达系统的恒虚警处理都是采用参量的方法,而非参量的方法由于其运算的复杂性导致其很难应用于实际的雷达系统。随着高速计算机在现代雷达系统中的应用,使得用非参量的方法实现雷达目标检测成为可能。文中采用X波段雷达实测海杂波数据作为背景杂波,雷达目标采用Swerling起伏目标模型。     

基于恒虚警的高频地波雷达低速目标检测研究

海杂波背景下的高频地波雷达低速移动目标检测比较复杂,单独运用某种检测方法往往无法有效检测目标且导致很高的虚警概率.基于目标在距离多普勒谱图上的特征,提出了结合峰值检测技术、并同时在频域的多普勒向和距离向进行恒虚警检测的三级目标检测方案,进而利用不同海态等级下的模拟海杂波对该三级目标检测方案的性能进行仿真分析,仿真结果均符合理论上的整体虚警率分析并得到了较高的检测概率.最后该方法成功用于武汉大学的OSMAR高频地波雷达的目标实验数据,显示了较高的工程应用价值.     

一种双通道雷达恒虚警率处理方法

在分析双通道恒虚警率(CFAR)检测系统原理的基础上,以瑞利杂波分布为背景,建立了一个三元检测的数学模型,推导出线性检波下双通道CFAR检测器的虚警概率表达式。结合公式利用MATLAB仿真,定量分析了影响虚警概率的因素,并将其与单通道情况进行了比较,得出双通道的虚警概率是归一化门限与消隐门限的函数的结论。     

基于压缩感知的步进频雷达目标检测算法

为了解决压缩感知步进频雷达在低信噪比下的目标检测问题,结合传统雷达的恒虚警检测和压缩感知雷达重构思想,建立基于压缩感知的步进频雷达的目标检测模型,利用复近似消息传递消息的特性,提出了一种基于多脉冲的重构算法,并结合恒虚警检测实现了低信噪比下的压缩感知步进频雷达目标检测。仿真结果表明：文中所提的方法提高了检测概率,改善了目标检测性能。     

恒虚警处理中基于噪声采样的检测门限设定

恒虚警（CFAR）检测是雷达信号处理的重要组成部分。介绍了某型雷达的目标检测 原理,分析了噪声恒虚警处理中门限系数对目标检测的影响,提出了一种基于噪声采样的门 限系数确定方法,最后在仿真计算的基础上验证了该方法的可行性。     

有序统计恒虚警率技术综述

在噪声或杂波环境中进行自适应雷达目标检测是每部雷达接收机中非常重要的设计。在几乎所有的检测程序中,都将接收回波信号幅度与某一门限作简单比较。目标检测的主要目的是在极低的恒虚警率(CFAR)约束条件下使目标检测概率最大化。噪声和杂波背景可以用一个统计模型来加以描述,如独立相同瑞利模型,或用已知平均噪声功率的指数分布随机变量进行描述。但是在实际应用中,平均噪声或杂波功率绝对是未知的,并且还会随着距离、时间和方位角发生变化。因此,对用于几种不同背景信号情况的某些距离CFAR技术进行描述。在这些背景信号情况下,平均噪声功率和另外一些统计参数都被假设是未知的。因而所有的距离CFAR技术都通过将幅度门限应用于检测单元内的回波信号幅度,把估算流程(用以获取噪声功率的精确值或估算值)与判定步骤结合起来。许多研究工作都分析了这种通用的检测方案,对这一课题投入了大量精力。对这些重要的距离CFAR检测方案中的几种作一简短描述,然后进行技术比较。     

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。     

噪声恒虚警处理电路的计算机仿真

雷达信号的恒虚警检测是雷达信号处理的重要组成部分.采用恒虚警处理技术,能够连续监视噪声或杂波平均电平的变化,及时调整检测门限电平,使其始终保持在最佳检测门限电平上,保持虚警率恒定.首先阐述了雷达信号恒虚警检测电路的设计原理和方法、评价其性能的纽曼-皮尔逊判决准则,然后利用MATLAB/simulink计算机仿真技术分析和研究了某机载脉冲多普勒雷达噪声恒虚警处理电路的工作情况,给出了单、双门限噪声恒虚警率处理电路的仿真模型和仿真结果.     

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。     

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。     

正弦调频连续波雷达数字中频信号处理机的设计

采用ADC＋FPGA＋DSP模式设计了一种正弦调频连续渡雷达数字中频信号处理机。该处理机利用了数字接收机和恒虚警检测（CFAR）原理实现了目标多普勒信号提取、检测和存储,具有体积小、功耗低、可靠性高等特点,且具有一定的灵活性和可扩展性。介绍了处理机各组成部分的功能及参数选择,并分析了处理机所用的恒虚警检测算法。测试结果表明,该处理机克服了采用模拟接收电路的固有缺点,提高了通道一致性和测量精度。