严重拖尾复合高斯杂波中目标的自适应极化检测

该文研究极化高分辨雷达在动态变化的杂波场景中自适应检测小目标的问题.将统计特性严重拖尾的杂波建模为纹理分量为逆伽马分布的复合高斯过程,借助于广义似然比检验和辅助数据得到了自适应极化检测器,并推导了该检测器的虚警概率表达式,证明了该检测器对协方差矩阵结构具有恒虚警特性.最后,利用仿真杂波数据验证了检测器检测性能的有效性.     

极化空时自适应匹配滤波检测器

针对极化空时自适应处理时目标极化状态和杂波协方差矩阵未知等实际瓶颈问题,提出了一种适应于机载极化阵列雷达的极化空时自适应匹配滤波(PST-AMF)检测算法.该检测算法先利用回波数据估计目标的极化状态,然后再将估值代入似然比得到了新的检验统计量,进一步推导了检测器虚警概率和检测概率的解析表达式,从理论上证明了该检测方法具备恒虚警(CFAR)特性.该检测器计算量比极化空时广义似然比检测器(PST-GLRT)少,易于工程实现.最后,仿真验证了在检测慢速运动目标时,其性能优于单个通道的空时自适应匹配滤波检测器(ST-AMF),具备较强的稳健性.     

恒虚警极化自适应子空间检测器

本文研究了在未知统计特性的局部均匀高斯杂波环境中的相干雷达极化自适应目标检测问题.基于广义似然比检验提出极化自适应子空间检测器,并推导出虚警概率和检测概率的理论表达式.研究结果证明该算法在均匀杂波环境和局部均匀杂波环境都有恒虚警的性质.比较了均匀杂波环境下极化自适应子空间检测器、极化广义似然比检验和极化自适应匹配滤波器算法的检测性能,仿真分析了不同极化状态局部均匀杂波环境下极化自适应子空间检测器算法在的检测性能.     

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.     

部分均匀杂波环境中极化自适应Rao检测器

研究了机载极化雷达在部分均匀杂波背景下对于低慢小目标的自适应检测问题。基于Rao准则设计得到了极化自适应Rao检测器,分析了极化自适应Rao检测器的性能,推导得到了虚警概率和检测概率的解析表达式,证明了极化自适应Rao检测器对于杂波协方差矩阵和杂波功率比因子具有恒虚警率特性。理论分析和数值仿真表明,与基于广义似然比检验准则得到的自适应子空间检测器和自适应匹配检测器相比,极化自适应Rao检测器具有更好的检测性能和更低的计算复杂度。      

一种相关Weibull杂波背景中的目标检测方法

为提高雷达在非高斯杂波背景下的检测性能,基于球不变随机过程模型和似然比检测准则,给出了一种相关Weibull分布杂波背景中目标的检测方法.首先从理论上导出了基于球不变随机过程的Weibull分布模型,然后在似然比意义下给出了Weibull分布杂波背景下的检验统计量.仿真和实际数据实验结果表明该检测方法的检测性能明显优于传统的检测方法     

基于知识的海杂波背景下距离扩展目标检测

该文针对在辅助数据有限的情况下自适应检测器出现检测性能损失,提出基于杂波的先验知识分布的距离扩展目标自适应检测算法。复合高斯杂波的纹理和散斑的协方差矩阵分别被建模为服从逆伽玛分布的随机变量和逆复Wishart分布的随机矩阵。利用先验知识推导了纹理分量的最大后验估计,并结合广义似然比检验设计了不依赖辅助数据的距离扩展目标自适应检测器。仿真结果表明,提出的检测器在参数失配条件下具有好的鲁棒性,而且在辅助数据有限情况下检测性能优于传统的广义似然比检测器的检测性能。     

利用逆正态得分函数修正秩的非参量检测器

提出了2种新型基于修正秩检验的非参量检测器:广义符号修正秩检测器和Mann-Whitney修正秩检测器.通过Monte-Carlo仿真分析了这2种检测器对起伏雷达目标的检测性能,并分别与4种经典的非参量检测器:广义符号检测器、Mann-Whitney检测器、修正秩方检测器和Savage检测器的检测性能进行了比较.广义符号修正秩和Mann-Whitney修正秩检测器是通过设计秩统计量的逆正态得分函数来获得检验统计量,通过Monte-Carlo仿真实验得出比修正前的非参量检测器有更好的检测性能.这2种新型修正秩检测器对积累分布函数连续且概率密度函数服从对称分布的数据具有恒虚警性能.     

复合高斯杂波下抑制失配信号的自适应检测器

随着雷达分辨率的提高及擦地角的减小,海杂波幅度分布明显偏离瑞利分布,表现出很强的非高斯特性,复合高斯模型得到广泛应用。因此该文以复合高斯杂波为背景,研究当信号发生失配时的雷达目标检测问题。该文基于两步广义似然比(GLRT)检验,设计了复合高斯杂波下对失配信号具有选择性的自适应检测器。为了设计选择性检测器,在零假设下引入虚假干扰以修正原始二元假设,并假设该虚假干扰与实际目标信号在白化空间正交。该文提出的检测器对海杂波纹理分量及协方差矩阵恒虚警(CFAR)。最后利用仿真及实测海杂波数据,通过蒙特卡洛实验验证该检测器的有效性。实验表明,该文所提检测器有效提高了对失配信号的选择性,同时对距离扩展目标匹配信号的检测性能也有1～3 dB的提升。      

复合高斯杂波下知识辅助的极化检测器

针对复合高斯杂波中检测低慢小目标,信杂比较低,极化通道相互影响,传统算法性能急剧下降的问题,提出了基于知识辅助的极化检测器。首先将杂波建模为纹理分量为逆伽马分布的复合高斯模型,基于Rao检测准则,得到检验统计量,并推导出纹理分量的精确最大似然估计,然后使用先验信息得到杂波极化散射矩阵,代入检验统计量得到知识辅助的极化检测器。计算机仿真表明,与传统检测器相比,该检测器具有更优良的检测性能,同时仿真分析了先验信息失配对检测性能的影响。     

低空雷达导引头海面目标检测性能分析

该文以雷达导引头低空检测海面目标为背景,综合分析了多径环境和海杂波环境对雷达导引头目标检测的影响。通过对目标回波、多径散射的镜反射、漫反射以及海杂波进行建模,结合具体场景,仿真分析了镜反射、漫反射以及海杂波对雷达导引头接收信号的影响,进而分析了多径散射和海杂波对雷达导引头检测不同大小目标时检测性能的影响效果。仿真结果表明:雷达导引头检测RCS低于1 m2的小目标时,海杂波是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于10 m2的目标时,多径效应是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于104 m2的目标时,雷达导引头的检测性能不受海杂波和多径效应影响。     

一种简单的相干雷达极化恒虚警检测算法

该文提出了高斯杂波背景下一种结构简单的相干雷达极化恒虚警检测算法。利用雷达回波的极化信息来提高检测性能,推导出了虚警概率表达式。研究结果表明,该相干雷达极化恒虚警检测算法相对于杂波协方差矩阵有恒虚警的性质。该检测算法比极化广义似然比检测算法计算量小,易于工程实现,适合于强信杂比和目标信号导向矢量未知的情况。同时仿真分析了不同极化状态时的检测性能。     

非均匀杂波MIMO雷达检测

本文针对非均匀杂波,利用球不变随机矢量(SIRV)建立了机载多输人多输出(MIMO)雷达杂波模型.基于杂波协方差矩阵不满秩,提出了一种用于估计归一化杂波协方差矩阵的修正渐近最大似然(MAML)算法及其广义似然比检测器,即修正渐近广义似然比检测器(MAGLRT).仿真试验结果表明,在非均匀的杂波下,MAGLRT较常规高斯...     

不需要训练数据的分布式MIMO雷达距离扩展目标检测器

在非均匀杂波环境中,研究了高分辨率分布式多输入多输出(MIMO)雷达的距离扩展目标检测问题。由于分布式MIMO雷达观测到的杂波是非均匀的,无法获得足够的独立同分布的均匀训练数据来估计检测单元的杂波协方差矩阵。采用复逆Wishart分布对杂波协方差矩阵建模,基于该杂波模型设计了一种不需要训练数据的分布式MIMO雷达距离扩展目标广义似然比检测器。数值仿真结果表明:在非均匀杂波环境中,所设计的检测器的性能比用训练数据的协方差矩阵类检测器有明显的改进。     

非均匀杂波背景下双基地MIMO雷达距离扩展目标的GLRT检测

利用球不变随机矢量(Spherically Invariant Random Vector, SIRV)描述非均匀杂波, 建立了双基地多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Qutput, MIMO)雷达距离扩展目标的信号检测模型, 提出了距离扩展目标的两步广义似然比检测(Generalized Likelihood Ratio Test, GLRT)算法.首先, 根据目标散射系数的两种假设模型, 分别推导确定型目标、高斯型目标GLRT检测器的解析表达式, 然后利用固定点迭代算法估计杂波协方差矩阵, 获得自适应GLRT(AD-GLRT和AG-GLRT)检测器.仿真实验表明:AD-GLRT和AG-GLRT检测器的检测性能均优于非均匀杂波背景、高斯杂波背景下点目标的检测性能, 且两者的检测性能相当, 并且虚拟阵元数、目标分布的距离单元数, 以及信杂比越大, 两者的检测性能越好.     

长基线统计MIMO雷达检测性能研究

为了充分利用统计多输入多输出(MIMO)雷达的空间分集能力,研究了长基线(天线间距与目标探测距离可比拟)统计MIMO雷达的检测方法和性能。首先,根据雷达方程给出了长基线统计MIMO雷达探测目标时各信道的信号模型;然后,根据Neyman-Pearson准则推导了长基线统计MIMO雷达的似然比检测器;最后,从检测概率和威力覆盖两个方面对长基线统计MIMO雷达的检测性能进行了仿真分析。仿真结果表明:在一定条件下长基线统计MIMO雷达的检测性能优于短基线(天线间距与目标探测距离相比可忽略不计)统计MIMO雷达。研究结果对统计MIMO雷达的系统设计、天线布置和实际应用等研究具有重要的参考价值。