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。     

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.     

基于慢门限与快门限的雷达回波恒虚警处理算法研究

本文研究了慢门限恒虚警处理和快门限恒虚警处理算法,针对慢门限恒虚警电路模型使用对数减法来代替除法运算以提高效率;针对快门限恒虚警处理电路模型存在的边缘效应问题,采用双侧单元平均选大的解决方案,使雷达检测系统始终处于恒虚警状态。     

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。     

一种多目标精确计算恒虚警检测门限的方法——瑞利拟合法

雷达信号的恒虚警处理,在雷达自动检测中,是一个不可缺少的内容。目前关于计算检测门限的方法有很多。由于不同方法存在不同缺点和局限性,很难满足雷达系统的综合要求。本文借鉴传统恒虚警(CFAR)计算方法,提出一种新的恒虚警处理——瑞利拟合法。该方法与传统的恒虚警处理方法相比,不仅在多目标检测方面具有显著优点,而且检测门限精度高,很容易达到雷达指标要求。     

一种提高MTI/MTD雷达检测概率的方法

MTI级联MTD是现代雷达普遍使用的抗杂波处理手段。由于MTI滤波器的幅频响应特性使得处理后的噪声背景不平稳,不利于雷达慢门限恒虚警检测,降低了目标检测概率。利用幅频响应特性曲线可以对噪声不平稳进行补偿,但是在窄阻带内结果不平稳。本文根据通道噪声值对不同多普勒通道信号进行补偿,可使所有通道背景噪声一致,可保证慢门限检测的恒虚警率,且可在不影响杂波抑制性能的条件下提高过渡带通道运动目标的检测性能。     

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。     

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。     

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。     

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。     

一种用FLEX10K器件设计的恒虚警电路

恒虚警率处理是雷达信号处理的重要组成部分。文中介绍了一种对数平均且选大恒虚警电路的结构 ,给出了用单片可编程逻辑器件(CPLD)—FLEX10K设计该电路的方法 ,详细地叙述了电路各组模块以及工作过程     

多脉冲串步进频率信号相位斜率测速技术

研究了基于步进频率波形的相推测速技术,建立了空间目标宽带步进频率雷达回波信号仿真模型,提出了多脉冲串步进频率信号相位斜率运动参数估计方法,考虑了目标本身的电磁散射特性和微动对算法估计性能的影响。在低信噪比情况下,结合恒虚警率检测与形态学滤波技术能够对噪声进行有效抑制,提高了算法的鲁棒性和测速精度。     

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。     

基于改进SO-CFAR和ACA-VMD算法的雷达生命体征检测

非接触生命体征检测技术难以有效利用胸腔产生的微多普勒效应提取心跳和呼吸信号,针对这一问题,文中提出了一种基于改进最小选择恒虚警(SO-CFAR)和蚁群变分模态分解(ACA-VMD)算法的生命体征检测方法,并通过仿真和实测验证了算法的检测精度。首先对77 GHz毫米波雷达的中频回波信号进行预处理得到干净的雷达I/Q数据,然后调整因子以平衡前后窗的功率水平让单元极小值恒虚警检测能够对噪声下的目标进行精确提取,最后采用蚁群优化后的变分模态对目标信号进行模态混叠的抑制并采用全相位频谱分析,使得呼吸和心跳的信噪比改善了1.765 dB,完成呼吸和心跳有效分离和提取,实现了人体生命体征的准确检测。     

A multiwindow method for spectrum estimation and sinusoid detectionin an array environment

In many applications (radar, communication, plasma physics) the signal of interest is sinusoidal and is hidden in nonwhite noise. The multiwindow method of spectrum estimation gives a constant false alarm test for the presence of a sinusoid in a time series if the noise can be assumed Gaussian. The authors generalize the method to an array and study the resulting test. Expressions for the probabilities of detection and of false alarm are obtained analytically, and receiver operation characteristic curves are computed for a particular scenario under different conditions