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基于多杂波分布模型的自适应单元平均恒虚警检测
李晶晶;王首勇;胡文琳
【期刊名称】《空军预警学院学报》
【年(卷),期】2005(019)003
【摘要】针对机载预警(AEW)雷达多杂波分布模型的恒虚警检测问题,提出一种自适应单元平均恒虚警(ACA-CFAR)检测方法.这种检测方法是在经典CA-CFAR检测方法基础上加入自适应判断选择背景参考子窗的一种CFAR处理方法.它是根据杂波功率水平的变化选择背景杂波单元,在此基础上结合CA-CFAR检测方法实现检测.仿真结果表明,ACA-CFAR恒虚警检测方法在均匀背景和多目标背景下均具有较好的检测性能,并且运算量小.
【总页数】4页(P4-7)
【作者】李晶晶;王首勇;胡文琳
【作者单位】空军雷达学院研究生管理大队,湖北,武汉,430019;空军雷达学院信息与指挥自动化系,湖北,武汉,430019;空军雷达学院研究生管理大队,湖北,武
汉,430019
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.51
【相关文献】
1.分布式模糊自动删除单元平均恒虚警检测 [J], 郝程鹏;张立军;蔡龙;侯朝焕
2.基于自动删除平均和单元平均的恒虚警检测器 [J], 秦玉华;郝程鹏
3.基于多背景杂波分布模型的自适应CFAR检测 [J], 陈华杰;张渝;林岳松
4.基于杂波模型的相干雷达极化自适应恒虚警检测算法 [J], 刘立东;吴顺君;雷晓亮
5.海杂波背景下的双参数单元平均恒虚警检测器 [J], 武楠;徐艳国;李宗武
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利用单元平均恒虚警检测器检测雷达信号摘要：恒虚警方法就是采用自适应门限代替固定门限，而且此自适应门限能随着被检测点的背景噪声、杂波和干扰的大小自适应地调整。
在杂波背景下，由于信号是非同态的，有时还是时变的，所以采用单元平均恒虚警检测器检测雷达信号。
关键字：雷达信号检测恒虚警概率检测概率0 引言在现代雷达信号处理中，为了提高雷达的性能，首先需要提高检测器输入端的信噪比及信干比，其措施是降低接收机的噪声系数，采用各种抑制杂波和抗干扰的措施等。
但是即使采用了上述方法，检测器输入端还会有噪声、杂波和干扰的剩余分量。
由于接收机内部噪声电平因模拟器件的影响而缓慢时变，杂波和干扰剩余也是时变的，且在空间非均匀分布，所以仍需要采用各种恒虚警方法来保证雷达信号检测具有恒虚警特性。
杂波在空间的分布是非同态的，有些还是时变的，不同区间的杂波强度也有大的区别。
因而杂波背景下的恒虚警检测器与噪声背景下的恒虚警检测器有着明显的差别，其杂波的平均值只能通过被检测点的邻近单元计算得到。
所以采用单元平均恒虚警检测器。
1 恒虚警检测的概述目前常用的雷达信号的恒虚警处理分为两大类，即噪声环境的恒虚警处理和杂波环境的恒虚警处理。
噪声环境的恒虚警处理适用于热噪声环境。
杂波环境的恒虚警处理既适用于热噪声环境，也适用于杂波干扰环境。
由于杂波环境的恒虚警处理存在恒虚警损失，所以目前的雷达信号恒虚警处理一般都有两种处理方式，根据干扰性质自动转换。
横虚警率处理器主要有两个性能指标：（1）恒虚警率性能，表明了恒虚警率处理器在相应的环境中实际所能达到的恒虚警率情况；（2）恒虚警率损失，雷达信号经过恒虚警率处理后，为了达到原信号的检测能力所需的信噪比的增加量。
2 单元平均恒虚警检测器的原理将输入信号i x 送到由()21L +个延迟单元构成的延迟线上，检测单元D 的两侧各L 个单元为参考单元。
将所有参考单元中的x 值求和后再除以2L 就可以得到被检测单元处杂波背景的均值估计ˆμ。
雷达CFAR检测的仿真研究郝迎春;陈客松【摘要】杂波背景中区分出有用目标回波的恒虚警（CFAR）检测技术，是直接影响雷达性能的关键技术之一。
主要研究了CFAR检测的基本理论，重点研究了ML 类CFAR算法中的邻近单元平均恒虚警（CA—CFAR）的检测算法，推导了其检测概率和虚警概率表达式，通过计算机仿真比较了在不同窗长情况下的检测门限。
%The CFAR detection technology which can differentiate the target echo pulse from the clutter is the key technology of the radar performance. The basic theory of the CFAR specially the CA-CFAR detection algorithm is studied, the formula of the false alarm and the discovery probability are deduced, and the threshold coefficients for different window length are compared by the simulation.【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2012(037)001【总页数】3页(P78-80)【关键词】雷达;目标检测;恒虚警;门限【作者】郝迎春;陈客松【作者单位】电子科技大学电子工程学院,四川成都611731;电子科技大学电子工程学院,四川成都611731【正文语种】中文【中图分类】TN957.520 引言在定位系统中，雷达起着关键作用。
雷达定位主要测量目标的两个信息——距离和角度。
有了目标相对雷达的距离信息和角度信息，就可以知道目标相对雷达的位置，从而实现定位。
在雷达检测目标过程中，回波信号往往淹没在接收机热噪声或杂波中。
调频连续波雷达的二维截断统计量恒虚警检测方法王元恺;肖泽龙;吴礼;许建中【摘要】针对调频连续波(FMCW)雷达在密集多目标环境中检测能力降低的问题,提出了采用右截断瑞利分布模型的二维截断统计量恒虚警(TS-CFAR)检测方法.首先对目标回波信号进行二维快速傅里叶变换(FFT)得到二维幅度谱,接着采用二维参考窗在幅度谱上滑动以剔除二维滑窗内幅度过高的参考单元,进而采用右截断瑞利分布模型描述剩余参考单元,最后采用基于最大似然估计的查表法估计门限参量并进行目标检测.与FMCW雷达常用的有序统计量恒虚警(OS-CFAR)和单元平均恒虚警(CA-CFAR)方法相比,TS-CFAR方法在密集多目标环境中检测能力更强.仿真分析表明,当参考窗内有6个干扰目标且检测概率为0.9时,TS-CFAR方法的CFAR损失比CA-CFAR方法小3 dB,比OS-CFAR方法小0.8 dB,而且由于在运算过程中采用了查表法,TS-CFAR方法的计算量远小于OS-CFAR方法.实验结果验证了TS-CFAR方法对FMCW雷达的目标检测的有效性.%A new type of detection method using the truncated statistic (TS) constant false alarm rate (CFAR) technique is proposed based on the singly right truncated Rayleigh distribution model and to solve the problem that the target detection performance of the frequency-modulated continuous-wave (FMCW) radar degrades in high-target-density situations.The first step of the method applies the two-dimensional (2D) fast Fourier transform (FFT) to transform the radar beat signal into a 2D FFT magnitude spectrum.Then a 2D window is used to slide on the 2D magnitude spectrum,and outliers in the 2D sliding window are eliminated.The singly right truncated Rayleigh distribution model is used to model the remaining backgroundsamples.Finally,the look-up table method based on the maximum-likelihood (ML) estimation is adopted to estimate the required threshold parameter,and the target detection is realized.The TS-CFAR detection method has more superior anti-interference performance than the ordered statistic (OS) CFAR and cell averaging (CA) CFAR methods,which are commonly applied in automotive FMCW radars.Simulation results show that the CFAR loss of the TS-CFAR is 3 dB and 0.8 dB lower than the CA-CFAR method and the OS-CFAR method,respectively,when there are six interfering targets in the reference window and the target detection probability is 0.9.Moreover,the proposed method has much lower computational complexity compared with the OS-CFAR method since the look-up table approach is applied.【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2017(051)010【总页数】7页(P113-119)【关键词】调频连续波雷达;目标检测;恒虚警;截断统计量【作者】王元恺;肖泽龙;吴礼;许建中【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院,210094,南京;南京理工大学电子工程与光电技术学院,210094,南京;南京理工大学电子工程与光电技术学院,210094,南京;南京理工大学电子工程与光电技术学院,210094,南京【正文语种】中文【中图分类】FN958.94Abstract: A new type of detection method using the truncated statistic (TS) constant false alarm rate (CFAR) technique is proposed based on the singly right truncated Rayleigh distribution model and to solve the problem that the target detection performance of the frequency-modulated continuous-wave (FMCW) radar degrades in high-target-density situations. The first step of the method applies the two-dimensional (2D) fast Fourier transform (FFT) to transform the radar beat signal into a 2D FFT magnitude spectrum. Then a 2D window is used to slide on the 2D magnitude spectrum, and outliers in the 2D sliding window are eliminated. The singly right truncated Rayleigh distribution model is used to model the remaining background samples. Finally, the look-up table method based on the maximum-likelihood (ML) estimation is adopted to estimate the required threshold parameter, and the target detection is realized. The TS-CFAR detection method has more superior anti-interference performance than the ordered statistic (OS) CFAR and cell averaging (CA) CFAR methods, which are commonly applied in automotive FMCW radars. Simulation results show that the CFAR loss of the TS-CFAR is 3 dB and 0.8 dB lower than the CA-CFAR method and the OS-CFAR method, respectively, when there are six interfering targets in the reference window and the target detection probability is 0.9. Moreover, the proposed method has much lower computational complexity compared with the OS-CFAR method since the look-up table approach is applied.Keywords: frequency-modulated continuous-wave radar; target detection;constant false alarm rate; truncated statistics调频连续波(FMCW)雷达结构简单、可集成度高,具有体积小、成本低等优点,在军用及民用领域都得到了广泛应用[1]。
地面MPRF-PD雷达二维联合解模糊算法设计周全;孟凡利;邢冠培;原浩娟【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2014(000)009【摘要】地面雷达低空探测时可采用PD体制，以获得准确的目标速度信息和良好的杂波抑制效果。
考虑避免过大的距离模糊带来的工程实现上的难题，宜采用MPRF-PD体制。
此种雷达有距离模糊和速度模糊这2种模糊特性需解算。
对此，基于传统数论，结合PD雷达的测频特点和硬件实现要求，重点提出一种“距离-频率”二维联合解模糊算法应用于雷达搜索工作模式，同时提出一种“同模糊度法”应用于雷达跟踪工作模式。
该算法可显著减少因距离折叠带来的“仙波”虚警，已应用于在制雷达。
%To obtain accurate target speed and suppress clutter effectively,pulse-Doppler ( PD) can be applied in ground-based radar to detect low-altitude targets.Furthermore,to avoid excessive range ambiguity,MPRF-PD is recommended.The key point of MPRF-PD signal processing is to solve ambiguity in both range and velocity dimensions. Based on traditional number theory and focused on hardware implementation feasibility,the paper proposes a range-frequency algorithm for use in radar search mode,and a homo-ambiguity method for use in radar track mode.I n this way,false alarms caused by “ghosting”can be eliminated.The algorithm has already been used in current radars.【总页数】5页(P21-24,31)【作者】周全;孟凡利;邢冠培;原浩娟【作者单位】上海航天电子通讯设备研究所，上海201109; 上海交通大学，上海200240;上海航天电子通讯设备研究所，上海201109;上海航天电子通讯设备研究所，上海201109;上海航天电子通讯设备研究所，上海201109【正文语种】中文【中图分类】TN958.2【相关文献】1.一种解模糊算法在地面PD体制雷达中的应用 [J], 雷火明;林强;陶雪峰;黄文韬2.基于阵列流型盲辨识的MIMO雷达二维DOD和二维DOA联合估计 [J], 陈显舟;杨旭;方海;白琳;陈周3.基于离散频率编码的PD雷达二维解模糊方法 [J], 孙希平;卢景月;张磊;钟卫军4.基于相参积累的地面MPRF-PD雷达二维联合解模糊算法 [J], 剡熠琛;徐保庆;雷张华;李易;苏小敏;李雅梅5.探地雷达地面干扰波二维滤波处理方法研究 [J], 余海忠;欧阳宇峰;陈鸿;胡荣华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于等分剔除的毫米波雷达恒虚警检测研究
符阳懿;冯永新;钱博
【期刊名称】《沈阳理工大学学报》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】为解决车载毫米波雷达目标检测过程中在相邻多目标情况下会提高检测门限值,从而导致目标遮蔽现象,引发传统恒虚警(constant false alarm rate, CFAR)检测在多目标环境下产生漏检的问题,提出一种等分剔除恒虚警检测算法(equipartition deletion CFAR,ED-CFAR)。
通过将目标两侧的参考单元等分取平均值得到子参考单元,对大于所有参考单元平均值的部分进行处理后排序,剔除部分较大子参考单元,计算得到门限值,与目标的信号幅度进行比较判断目标是否存在。
仿真结果表明,在多目标检测的仿真场景下,信噪比为10 dB时,ED-CFAR算法的检测概率比单元平均恒虚警(CA-CFAR)算法提高0.39,比筛选平均恒虚警(CMLD-CFAR)算法提高了0.08,有效解决了传统均值类恒虚警检测在相邻多目标条件下的遮蔽问题。
【总页数】7页(P22-28)
【作者】符阳懿;冯永新;钱博
【作者单位】沈阳理工大学信息科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.51
【相关文献】
1.基于有序统计类恒虚警检测的脉冲压缩雷达移频特征消隐多载波干扰研究
2.基于恒虚警的高频地波雷达低速目标检测研究
3.基于恒虚警的高频雷达起伏目标检测算法研究
4.基于恒虚警检测的汽车主动防撞毫米波雷达信号处理算法
5.基于改进型恒虚警的毫米波雷达检测算法
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任务书雷达进行PD测速主要是利用了目标回波中携带的多普勒信息，在频域实现目标和杂波的分离，它可以把位于特定距离上、具有特定多普勒频移的目标回波检测出来，而把其他的杂波和干扰滤除。
因此要求雷达必须具备很强的抑制杂波的能力，能在较强的杂波背景中分辨出运动目标的回波。
如今，不管是在军用还是民用上，雷达都在发挥着它很早重要的作用，与早期雷达采用距离微分方法测速相比，基于脉冲多普勒理论的雷达测速技术具有实时性好、精度高等优点。
特别是现代相控阵技术在雷达领域的应用，实现了波束的无惯性扫描和工作方式的快速切换，更便于应用脉冲多普勒技术进行雷达测速。
本篇课程设计目的在于介绍脉冲多普勒雷达测速的原理，并对这种技术进行介绍和仿真。
摘要脉冲多普勒(PD)雷达以其卓越的杂波抑制性能受到世人瞩目。
现代飞行器性能的改进和导航手段的加强，使其能在低空和超低空飞行，因此防御低空入侵己成重要问题，由此要求机载雷达，包括预警机雷达和机载火控雷达具有下视能力，即要求能在强的地杂波背景中发现微弱的目标信号，所以现代的预警机雷达和机载火控雷达皆采用PD体制。
脉冲多普勒雷达包含了连续波雷达和脉冲雷达两方面的优点，它具有较高的速度分辨能力，从而可以更有效地解决抑制极强的地杂波干扰问题;此外，脉冲多普勒雷达能够同时敏感地测定距离和速度信息;能够利用多普勒处理技术实现高分辨率的合成孔径图像;而且亦具有良好的抗消极干扰能力和抗积极干扰能力。
本文介绍了脉冲多普勒雷达测速的原理，信号处理。
并用matlab简单的仿真了雷达系统对信号的处理.关键词：脉冲多普勒雷达恒虚警脉冲压缩线性调频AbstactPulse Doppler (PD) radar is famous for it`s outsdanding clutter suppression.Modern aircraft`s function and GPS has been strengthen.now.it makes the aircraft can fly lower and lower.So.nowadays,Defensing.Low altitude invasion has been an important problem.so we require airborne radar. Early warning radar and airborne fire control radar have the ability to look down.That is to say.The radar is be required the ability to find Weak target signal in the strong Groung clutter.So .The modern airborne early warning radar and airborne fire control radar use the PD system.Pulse Doppler (PD) radar concludes two adervantages of Continuous wave radar and impulse radar.It has a higher velocity resolution.thus it can effectively.soveing the problem of strong ground clutter.what`s more.Pulse Dppler (PD) radar can Sensitive text the Distance and speed on the same time.Itcan use Doppler processing technology to realise Synthetic aperture images with high resolution.This article sinply introduced principle of pulse Doppler radar and signaling matlab to simulation The signal processing of radar system.Linear frequency modulation.Keywords:Pulse Doppler (PD) radar.Constant false alarm rate .pulse compression.目录一．脉冲多普雷达简介 (1)1,多普勒效应 (1)二、多普勒测速原理 (2)三、多普勒雷达简介 (4)四、多普勒雷达工作原理 (6)五、PD雷达信号处理仿真 (8)5.1、正交双通道处理 (9)5.2、脉冲压缩 (10)5.3、线性调频信号的脉冲压缩 (12)5.4、巴克码信号的脉冲压缩 (14)5.5、恒虚警处理 (14)5.5.1、单元平均恒虚警处理(CA-CFAR) (16)5.5.2、平均选大恒虚警处理(GO-CFAR) (16)5.6、动目标检测(MTD)模型 (19)六、总结与展望 (20)参考文献 (21)二、脉冲多普雷达简介1,多普勒效应多普勒效应是指当发射源和接收者之间有相对径向运动时，接收到的信号将发生变化。
一种改进型二维恒虚警参考窗黄红平;张晓玲【摘要】对于环境复杂的海面,雷达回波中包含了目标回波、海杂波、气象杂波以及干扰信号等.由于海杂波特性随时间变化存在较大的随机性,因此预警雷达在强杂波环境下探测微弱目标时,海杂波抑制成为一个关键环节.恒虚警率(CFAR)处理技术是减小海杂波影响的一项有效措施.本文从海面雷达回波特性入手,分析了海杂波的空间幅度特性,提出一种改进的二维恒虚警参考窗结构,并利用地基预警雷达的海杂波实测数据验证了该参考窗的有效性.【期刊名称】《航空兵器》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】4页(P34-37)【关键词】预警雷达;微弱目标检测;海杂渡;杂波抑制;恒虚警率【作者】黄红平;张晓玲【作者单位】电子科技大学电子工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学电子工程学院,四川,成都,610054【正文语种】中文【中图分类】TN957.520 引言在强杂波下检测微弱目标的课题研究中,对杂波的处理是非常重要的一个步骤,尤其是对海杂波的处理成为一个非常棘手的问题。
杂波抑制的信号处理方式主要有：对消处理、恒虚警率(CFAR)处理等。
由于海杂波和海上气象杂波具有一定的多普勒谱宽,因此动目标显示(MTI)等常规杂波处理性能不佳,对消处理后会出现杂波剩余,如不进一步处理会导致雷达的虚警率大大提高。
而恒虚警率(CFAR)处理技术是减小海杂波影响的一项有效措施[1-2]。
本文给出了两种典型CFAR检测器的原理,通过分析海杂波空间幅度特性,指出传统二维CFAR参考窗需改进之处,提出了一种新的改进型二维CFAR参考窗结构,最后利用某单位提供的预警雷达海杂波实测数据,验证了改进型参考窗的有效性。
1 典型CFAR检测器1.1 单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测器[3]CA-CFAR是均值(ML)类CFAR处理方法之一,它在均匀杂波背景下具有良好的检测性能。
CA-CFAR的判决门限是由被检测点前后沿邻近参考单元计算得到的平均杂波包络估计与标称化T值决定。
