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一种双通道雷达恒虚警率处理方法

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雷达信号检测中恒虚警处理的算法研究

雷达信号检测中恒虚警处理的算法研究

维普资讯
１８ １
陈
玺等 ： 雷达信 号检测 中恒虚警处理的算法研究
总第 １０期 ６
设 定得较 小 ， 能会 在少 目标环境 中产生 虚警 尖峰 可 明显上 升 的情 况 。同时要对 所有采 样值 进行排 序 ， 在工 程实现 上很难 保证实 时性 ， 度较 大 。 难 ２ ３ 删除 单元平均 的 Ｃ Ａ ． Ｆ Ｒ处理算 法 在前 面 提到 的均 值类 检 测算 法 和有 序 统计 量 检测算 法 中 ， 如果在 检测滑 窗 中出现较 多 的干 扰 目 标 回波时 ， 检测 阀值 将 随之 升 高 ， 目标 的检 测性 能
陈 玺 杨大 磊
武汉 ４０７） ３０ ４
（ 武汉数字 工程研究所 摘 算法 。 关键词 恒虚警 ； 单元平均 ； 多分层
Ｔ ９ Ｎ５ 中图 分 类 号
要
介绍 了几种适于雷达信号检测 的恒虚警处理（ Ｆ Ｒ 的经典算法 ， ＣＡ ） 在此基础上提出一 １０期 ６ ２０ ０ ７年第 ４期
舰 船 电 子 工 程
Ｓ ｐ Ｅｌｃｒ ｎ ｃ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈｉ ｅ ｔｏ ｉ ｇ ｎ ｅｉ ｇ
Ｖｏ． ７ Ｎｏ ４ １２ ．
１７ １
雷达 信 号检 测 中恒 虚 警 处理 的算 法研 究
景 中的检测 性 能 和抗 边 缘 杂 波 性 能 都 很 差 ； 然 虽
ＷＣ Ａ的性能 比较 全 面 ， 需要 关 于干 扰 的 先验 信 但
息， 自适应 检测能力 受 到限制 。 ２ ２ 有序统 计量类 Ｃ Ａ ． Ｆ Ｒ处理算 法
２ 恒虚 警 处 理 的经 典 算 法
２ １ 均值类 Ｃ Ａ ． Ｆ Ｒ处 理算法
有 序统计 量 Ｃ Ａ Ｆ Ｒ处 理 算 法 的关 键 是 ｋ值 的 选取 ， 在均匀 杂波 背 景 和均 匀 目标 视 频 的情 况 下 ，

一种用于VTS导航雷达的杂波图恒虚警率处理技术

一种用于VTS导航雷达的杂波图恒虚警率处理技术

一种用于VTS导航雷达的杂波图恒虚警率处理技术
练学辉;丁春
【期刊名称】《雷达与对抗》
【年(卷),期】2013(033)003
【摘要】针对VTS中导航雷达的特点,提出了一种基于自适应剩余杂波饱和抑制的杂波图恒虚警率处理的方法.根据预先设定的最大剩余比例,该方法可以自适应调整检测门限,抑制剩余杂波饱和的现象.
【总页数】4页(P35-37,49)
【作者】练学辉;丁春
【作者单位】海军驻南京地区雷达系统军事代表室,南京210003;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京210003
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.51
【相关文献】
1.一种用于VTS导航雷达中浮标丢失告警技术 [J], 练学辉;丁春;李栋
2.一种适用于VTS系统的自适应雷达视频压缩方法 [J], 舒亚海;杨明远;李栋
3.计算机图像处理技术用于消除雷达海杂波的实践探究 [J], 许禛
4.机场跑道异物监测雷达的杂波图恒虚警率检测 [J], 吴静;王洪;汪学刚
5.计算机图像处理技术用于消除雷达海杂波的实践探究 [J], 许禛
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一种新的恒虚警处理方法简介

一种新的恒虚警处理方法简介

一种新的恒虚警处理方法简介
钱骏
【期刊名称】《火控雷达技术》
【年(卷),期】2005(034)003
【摘要】对一种二阶段CFAR处理器作了简单介绍,这种处理器的第一阶段利用经验贝叶斯推断方法和杂波区域的空间连续性确定均匀杂波区域,第二阶段是对均匀杂波区域,用标准的CFAR处理方法,也就是通常要求参考单元独立同分布的CFAR 处理方法完成恒虚警处理.这样的方法适用于非均匀的环境,如分布不均匀的杂波边缘,而且即使改变外界环境也能给出相对稳定的结果.
【总页数】4页(P46-49)
【作者】钱骏
【作者单位】西安电子工程研究所,西安,710100
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.一种新的基于有序统计的恒虚警处理器 [J], 何友
2.一种新的雷达恒虚警(CFAR)处理器 [J], 吉书龙;皇甫堪
3.一种新的雷达引信多门限频域恒虚警率检测算法 [J], 韩孟飞;崔嵬;吴嗣亮
4.一种新的分块恒虚警率检测技术 [J], 孙红亮;吕泽均;张涛
5.一种新的基于单元逼近的恒虚警率检测器 [J], 马健;许蕴山
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雷达恒虚警处理设计实现

雷达恒虚警处理设计实现

雷达恒虚警处理设计实现许金玖;束琬;彭伟【摘要】雷达信号的恒虚警（CFAR）处理是雷达信号处理的重要内容之一，本文介绍了一种基于杂波轮廓图选择的双支路处理系统，该系统从实际使用效果来看，恒虚警效果好，工作稳定，可为其它同类雷达的恒虚警设计提供参考。

【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】2页(P108-109)【关键词】杂波轮廓图;双支路;CFAR【作者】许金玖;束琬;彭伟【作者单位】中国人民解放军空军驻中国电科第38研究所军代室;中国人民解放军空军驻中国电科第38研究所军代室;中国人民解放军空军驻中国电科第38研究所军代室【正文语种】中文恒虚警处理是雷达信号处理的基本功能之一，过多的虚警数会导致点迹处理和终端计算机饱和，影响操纵员的观察，所以恒虚警处理是必不可少的。

恒虚警处理按其处理的环境来说，可分为两大类，即在噪声环境下的恒虚警处理和在杂波环境下的恒虚警处理，选择什么样的恒虚警处理器，取决于雷达杂波的幅度统计特征。

本文介绍目前比较常用并且实现起来相对简单的双支路处理，即与MTI相参处理支路相并行，设置另一条正常处理通道，这样可以减小相参支路不必要的损失，因为强杂波环境中所必须的滤波器抑制凹口以及快门限恒虚警率处理，在弱杂波或无杂波条件下势必会导致一定程度上的检测能力降低。

因此在无杂波清洁区采用基于幅度信息的正常处理，则能够保证信号尤其是弱信号的检测概率。

为了实现对正常处理和相参处理结果的选择，必须建立一个能够反映杂波有/无的杂波图，由于它只需要提供杂波的二分层（1/0）概略信息，因此得名杂波轮廓图。

例如数字“1”表示有杂波，用来控制选择相参支路的输出；数字“0”表示无杂波，可以控制选择正常支路的输出。

所以，杂波轮廓图又名杂波开关。

本文介绍基于杂波轮廓选择的双支路处理系统，结构如图1所示：其中正常处理包括对信号进行求模值和取对数处理，之后分别送给后续做快门限（CFAR）和慢门限处理（NCFAR），其选择受信号处理控制字控制；考虑到正常处理通道处理的为清洁区，剩余杂波较少，故只采用快图。

某机载雷达虚警的解决方法

某机载雷达虚警的解决方法

某机载雷达虚警的解决方法
机载雷达虚警是在雷达系统中经常出现的一种误报现象，通常可能会影响系统的性能。

机载雷达虚警的主要原因有：探测器的低线性度、排斥技术不完善、反射体信号源过强、
多种干扰、无线电技术特性等。

下面介绍一般机载雷达虚警解决方法：
一、雷达系统滤波改善
雷达系统的滤波处理是降低机载雷达虚警的有效手段。

现代机载雷达采用了更先进的
滤波技术，如时域滤波、残差滤波、多种类滤波等，均可有效降低虚警报警的概率。

二、利用高调制率的脉冲调制器
采用脉冲调制器可以改善系统的无线电特性，如降低脉冲宽度，降低M系列峰值比等。

脉冲调制器是以高调制率脉冲序列对反射体信号进行调制的，噪声容易被淹没，提高了探
测目标的灵敏度。

三、采用雷达分叉技术
雷达分叉技术是指将一路雷达发射信号全部分叉为多路，每个分路处理不同的信号，
以降低一路信号的复杂度，提高其灵活性和波束形成能力，从而有效的抑制外来噪声和虚
警信号。

四、采用有效的抑制技术
目前抑制技术主要有空间抑制、时间抑制、增益抑制等，通过抑制设备把探测到的噪
声信号抑制，从而降低机载雷达虚警的发生概率。

通过改善机载雷达虚警的解决方法，可有效提高机载雷达的性能，保证系统正常运行。

不同的情况可采用相应的解决方法，结合自身情况分析出最优的解决方案，以避免机载雷
达虚警的出现，保证雷达的正常运行。

一种双通道雷达恒虚警率处理方法

一种双通道雷达恒虚警率处理方法

瓣进 入时 ， 它们 往 往 与主瓣 进入 的 目标 信号 混淆 ， 形 成假 目标 或虚 警 。采 用超低 副瓣 天线 来 降低 雷达 对
位于 天线 主瓣 以外 信 号 的敏 感性 是一 条 最有 效 的抗
２ 双通道检测的原理及数 学模 型
２ １ 双通 道检 测 的原理源自 ．脉 冲干扰 和分 立强 杂 波 的方 法 ， 但是 实 现成本 太 高 ， 并且要 以主瓣 的展 宽 为 代 价 。在 许 多 情况 下 ， 用 采
个三元检测的数学模型 ， 推导 出线性检波下双通道 Ｃ Ａ Ｆ Ｒ检 测器的虚警概率表 达式。结合公式利用 Ｍ ＴＡ Ａ Ｌ Ｂ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 ， 出双通道的虚 得 警概 率是 归 一化 门限与 消 隐门限 的 函数 的 结论 。
关键词 ： 雷达信 号检 测 ； 通道 雷达 ； 双 恒虚 警 率检 测 ； 消隐 门限 ； 警概 率 虚
第４ ８卷 第 １ 期 ２ ２０ ０ ８年 １ ２月
国讥 技
Ｔｅｅ ｏ ｌ ｃ ｍｍｕ ｉ ａｉｎ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｎ ｃ ｔｏ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ２ １４ ．１
Ｄｅ ． ００ ｅ２ ８
文章编 号 ：０ １ ９ Ｘ（ ０ ８ １ ０ ６ ０ ｉ０ —８ ３ ２ ０ ）２— ０ ３— ４
中图 分类 号 ：Ｎ ０ Ｔ ８２ 文 献标识 码 ： Ａ
Ａ ａ — ｃ ａ ｎ ｌＲａ ａ Ｄｕ ｌ — ｈ ｎ ｅ ｄ ｒ ＣＦＡＲ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｈｏ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｔ ｄ
Ｓ ＨＥＮ ，ＴＯＮＧ Ｄｉ 一ｎ ｎ ｉｇ，ＧＵＯ ｉ—ｄ ｏ Ｙ ｕ
（ ｈ ｓｉ ｎｔｕ ， ｉ Ｆ ｒｅＥ ｇｎ ｅｉ ｎｖｒ ｔ，Ｓｎ ｕ ｎＳ ａｘ ， ８ ０， ｈｎ ） Ｔ ｅＭｉ ｌ Ｉｓ ｔｔ Ａ ｒ ｏｃ ｎ ｉｅｒ ｇＵ ｉｅ ｉ ｓｅ ｉｅ ｎ ｓ ｙ ａｙ ａ ｈ ｎ ｉ ７ ３ ０ Ｃ ｉａ １

雷达信号处理恒虚警算法

雷达信号处理恒虚警算法
雷达信号处理中的恒虚警算法是一种用于抑制卫星雷达系统中出现的虚假报警的方法。

在雷达系统中，由于一些干扰或者系统误差的影响，可能会导致虚假目标信号的出现，这对系统的可靠性和实用性都会造成一定的影响。

恒虚警算法通过对观测数据进行统计分析和处理，能够有效地抑制虚假目标信号，并提高系统的抗干扰能力。

该算法的主要步骤如下：
1. 数据采集：首先，系统需要对信号进行采集，获取雷达接收到的实际数据。

2. 数据预处理：对采集到的数据进行预处理，包括信号滤波、去噪等操作，以消除干扰和噪声的影响。

3. 特征提取：通过对预处理后的数据进行分析和处理，提取出信号的特征信息，例如目标的速度、距离、强度等。

4. 虚警检测：基于特征提取的结果，设计一定的判决机制或者阈值判断方法，用于检测信号中是否存在虚假目标。

5. 抑制虚警：如果检测到了虚假目标信号，系统需要进行相应的抑制处理，可以是通过滤波、差分处理等方法。

6. 目标跟踪：如果虚警检测没有触发，系统可以进行目标的跟踪，并根据目标的轨迹进行进一步的分析和处理。

通过恒虚警算法的应用，可以提高雷达系统的工作效果，减少系统误报警的概率，提高系统的可靠性和实用性。

该算法在雷达信号处理领域有着广泛的应用。

一种双参数雷达恒虚警率检测算法

2020年10月第43卷第5期舰船电子对抗SHIPBOARD ELECTRONIC COUNTERMEASUREOct.2020Vol. 43 No. 5一种双参数雷达恒虚警率检测算法杨安东，刘艳苹，林鹏(中国船舶重工集团公司第七二三研究所，江苏扬州225101)摘要：平均选大恒虚警率检测算法是一种比较成熟的检测算法，但是在干扰环境、杂波环境以及多目标环境中，检测 门限会提高，使得检测性能下降。

改进了平均选大恒虚警率检测算法，提出了一种双参数恒虚警率检测算法，仿真 结果表明：此种算法可以提高在干扰环境、杂波环境以及多目标环境下的检测性能。

关键词：恒虚警率；检测性能；双参数中图分类号：TN957. 51 文献标识码：A文章编号：CN32-1413(2020)05-0068-03 DOI：10. 16426/j. cnki. jcdzdk. 2020. 05. 015A CFAR Detection Algorithm of Two-parameter RadarYA N G An-dong,LIU Yan-ping,LIN Peng(The 723 Institute of CSIC,Yangzhou 225101 ,China)Abstract： Average greatest of constant false-alarm rate (C F A R) detection algorithm is a relatively mature detection algorithm,but the detecting threshold may increase in the jamming environment, clutter environment and multi-target environment, which makes the detecting performance de­crease. This paper improves the arerage greatest of CFAR detection algorithm, puts forward a two- parameter C FAR detection algorithm. The simulation results show that this algorithm can increase the detection performance in the jamming environment, clutter environment and multi-target envi­ronment.Key words：constant false-alarm rate；detection performance；two-parameter〇引言现代雷达信号检测系统中，为了保证一定的发现概率，一般采取平均选大恒虚警率（C F A R)算法 处理m。

一种改善导航雷达恒虚警检测效果的算法

尺 进 行校 准 ， 图 ３显 示 了校 准 区 域 的 位 置 ， 图 右 方
的数据点 对 地 物 和 大 目标 回波 进 行 修 复 ， 以 改 善
导 航 雷 达 的 显 示 质 量 ］ 。 ２ ． ２ 恒 虚 警 检 测 处 理 之 后 的 数 据 修 复 规 则
的颜 色条表示 采样 点 处雷 达 回波 的强 度 由弱 到 强 由蓝色 逐 渐 变 化 到 红 色 ， 即深 蓝 色 表 示 采 样 点 处 回波最 弱 ，深红 色 表示 采 样 点处 回波 最 强 。 图 ３ 中 ，标 记 区 域较 为 明 亮 处 是 强 地 物 杂 波 。 对 大 量 的 实测 地 物 回波 数 据 进 行 分 析 之 后 得 到 了修 复 门限 丁的取 值 ， 修 复 门限 Ｔ取最 大值 的 ８ Ｏ 左
持 不变 ｌ ＿ １ ］ 。 在 导航 雷达 系统 中 ， 一般地， 恒 虚 警 检
置 等 因素有关 ＿ ４ ］ 。在 没 有海 图或 者 海 图不 准 确 的
情 况下 ， 对地 物 回波 和 大 目标 的挖 空 会 对 舰 船 的 行驶 造成 很不 利 的影 响＿ ５ ］ 。
为 了解 决 自遮 蔽 效 应 导致 的显 示 质量 变 差 的
ｕｎ ｉ ｔ ｓ ａ ｄａ ｐｔ ｉ ｖｅ ｌ ｙ． Ｂｕ ｔ ｔ ｈｅ ａ ｄ ａ ｐｔ ｉ ｖｅ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑ ｕｅ ｉ ｓ ｈ ａ ｒ ｄ ｌ ｙ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ａ ｎａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏｎ
ｄｉ ｓ ｐｌ ａ ｙ ｑ ｕａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｖｉ ｇａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｄａ ｒ ａｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｓ ｆ ａ ｖ ｏｒ ｏｆ ｃ ｏｈｅ ｓ ｉ ｏｎ ａ ｎｄ ｔ ｒ ａ ｃ ｋｉ ｎｇ ．Ｔｈ ｅ ａ ｌ ｇ ｏｒ ｉ ｔ ｈｍ ｃ ａ ｎ ｂｅ ｅ ａ ｓ ｉ ｌ ｙ ｒ ｅ — ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｍｐ ｕｔ ａ ｔ ｉ ｏｎａ ｌ ａ ｍ ｏｕ ｎｔ ｉ ｓ ｍｏ ｄｅ ｒ ａ ｔ ｅ ．

雷达信号恒虚警率处理方法分析

在 杂波边缘 恒虚警 率 增 加
（ ２ ） 恒虚 警率 的损 失
雷达 信 号经过 恒 虚臀 率处 理后 ，为 Ｊ ， 达 到原 信 的愉 测Ｆ ｉ ￣ － ｈ所 需 的信噪 比 的增加 量 。 Ｆ 面 以瑞 利分 布 条件 下 的邻近 单 元平均 虚 警处 理 为例 ． 说＿ ｛ 』 ］ 恒 虚 警率 的性 能及 其损 失 。
馊 、分辨 率 等战 技指 标外 ，还 应 更加 关注 其抗 干 扰性 能 ，因为 雷达
抗１ 扰措 施 的优 劣 ， 赢接 决 定着 其作 战效 能 的发挥 常 见的抗 干扰
ＣＦ ＡＲ） 、 顺 序 统 计 （ Ｏ Ｓ）、 修 边 的 单 元 平 均恒 虚警 （ Ｔ Ｍ）、 Ｌ ｏ ｇ — Ｔ 、Ｗ Ｈ、最优 线 性无 偏估 计恒 虚 警 （ Ｂ Ｌ Ｕ Ｅ － Ｃ Ｆ Ａ Ｒ）等 ，每 ‘
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮＩ Ｃ Ｓ Ｗ ＯＲ Ｌ Ｄ・
游
中国人 民解放 军９ １ ４ ０ ４ 部 队９ １ 分 队 赵 立志 张 富强
【 摘 要 】本文主要 介 绍 了恒虚 警率 的常 用处理 方 法 、原理 以及其 评价 性 能的 指标 等 ，通过举 例介 绍 邻近单 元平 均恒 虚警 率处理 的 方法 ，分析
在均匀环境中与单元平均性
顺序绩ｍ
瑞利 恒燎蒋牢检测器 能相当．在其他环境ｑ 惟 能
要好
排序时间较长
／ 一
修边的 儿平均ｆ Ｆ １ 盛 警 瑞利 恒虚警率榆测器
其有０ Ｓ 和Ｃ Ａ 的优点
排序时问较长 处理过程复杂，对杂波
１ 们 卡 ｕ 对数ｌ ｝ － 卷型恒虚
虚警 率 简称 ＣＦ ＡＲ，是Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ Ｆ ａ ｌ ｓ ｅ Ａｌ ａ ｒ ｍ
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路和检测门限电路组成。主天线 ( 即原雷达天线 )
* 收稿日期: 2008- 10- 30; 修回日期: 2008- 11- 25
# 63#
第 48卷 第 12期 2008年 12月
T e lecommunication Eng ineering
Vo .l 48 No. 12 D ec. 2008
4 数值仿真分析
根据式 ( 6) , 利用 MATLAB 对系统的性能进行 了数值仿真与比较, 此处给出部分性能分析结果。
图 3为消隐门限 F 的平方 (被 r 归一化 )与归一 化门限 G0 = G /DS 的平方在给定虚警概率下的关系 图。该图是在给定虚警概率及归一化门限的平方在
5结 论
以瑞利杂波分布为背景的双通道 CFAR 检测系 统, 其恒虚警检测性能与单通道不同, 根据三元检测 数学模型推导出来的在线性检波下双通道 CFAR 检 测器的虚警概率表达式, 结合 MATLAB 数值仿真的
低占空度副瓣干扰的有效措施。 本文研究和分析了双通道恒虚警率 ( CFAR ) 检
测系统的原理及数学模型, 并推导出 Ray le igh杂波 模型在线性检波下的双通道 CFAR 检测器中虚警概 率表达式, 结合公式定量地分析了影响虚警概率的 因素, 得到了一些规律。
2 双通道检测的原理及数学模型
2. 1 双通道检测的原理 双通道检测系统由独立的两通道、消隐门限电
连接主接收通道, 辅助天线 ( 也称作保护天线 ) 连接 到辅助接收通道。两接收通道输出通过线性检波器
后, 在消隐门限电路比较确定接收到的信号是来自 主瓣还是副瓣。保护天线是一个宽波束、低增益的 天线。它一般位于主天线附近, 与主天线成一定的 角度接收相同的干扰信号 [ 1 ] , 其波瓣图最好刚超过 主天线的副瓣, 远小于主天线的主瓣。针对处理结 构中选用线性检波器的雷达, 其原理框图如图 1所 示。
# 64#
图 2 主天线和辅助天线的方 向图
2. 2 双通道检测的数学模型
双通道检测器的检测是在杂波的环境下确定信 号和 /或干扰的存在还是只有杂波的问题。通过以 上分析可知, 在该检测器中只会出现以下 4种情况:
( 1)主通道和辅助通道都只出现杂波的情况; ( 2)主瓣出现目标的情况; ( 3)副瓣出现干扰目标的情况; ( 4)主通道的主瓣出现目标和副瓣干扰在同一 距离单元的情况。 在雷达信号被消隐的情况下, 主、辅助通道信号 出现的形式是 ( 3)和 ( 4)中的一种, 说明副瓣出现干 扰目标; 当雷达信号未被消隐情况时, 主、辅助通道 信号出现的形式是 ( 1)和 ( 2)两种情况之一。但是, 双通道 CFAR检测器不仅要保持干扰消隐概率, 同 时更要保持恒定的虚警概率。根据上述分析, 引起 虚警的雷达信号形式可能是 ( 2)、( 3) 和 ( 4) 中的一 种。 那么, 由检测理论建立一个三元假设检验的模 型 [ 8] , 根据以上的分析做出 3种假设: ( 1)两个通道中只有杂波存在的零假设 H 0; ( 2)主波束内目标 H 1 的假设; ( 3)对应于副瓣区内的目标和干扰的假设。 由以上的假设, 分别对两个通道在线性检波之 前建立信号模型。主通道的数学模型为
Pf = P rob{ V /U < F, U > G | H 0 }
QQ ]
Fu
=
pU V ( u, v | H 0 ) dvdu
G0
( 4)
上式是在两个通道中只有杂波 存在的零假设
H 0 条件下, 信号不被消隐且超过检测门限 G的虚警 概率表示式。pUV ( u, v |H 0 )是在 H 0 的假设下主通道 和辅助通道在线性检波输出后的联 合概率密度函
T e lecommunication Eng ineering
Vo .l 48 No. 12 D ec. 2008
<C 分别为干扰幅度和相位, <A 与 <C 均为 [ 0, 2P] 之间的均匀分布且相互独立。
类似地, 保护通道的数学模型为
H 0: R = WR
H 1: R = XA ej<A + WR
e 2
-
G2 (
DS2F 2+ 2 DS2 DR2
DR2 )
DR
( 5)
设定 r = DR2 /D2S 为保护通道中的杂波功率与雷
达主通道中的杂波功率之比, G0 = G /DS 为主通道的
归一化门限。把 r 和 G0 代入 ( 5)式得到归一化后的
虚警表达式:
Pf
=
e - - G02 /2
1
+
1 F2
1引 言
在信号检测理论中, 当信号进入雷达接收机并 超过检测门限时, 就认为该信号被雷达天线的主瓣 截取。然而, 当强干扰或分立的强杂波从天线的副 瓣进入时, 它们往往与主瓣进入的目标信号混淆, 形 成假目标或虚警。采用超低副瓣天线来降低雷达对 位于天线主瓣以外信号的敏感性是一条最有效的抗 脉冲干扰和分立强杂波的方法, 但是实现成本太高, 并且要以主瓣的展宽为代价。在许多情况下, 采用 代价较低的抑制技术对付干扰或分立强杂波是行之 有效的方法。保护通道法正是一种代价低, 且对付
B= G1 /G 3
X= G1 /G 2
( 2)
式中, B表示保护天线的增益与主天线最大旁瓣增
益的比值, X表示保护天线的增益与主天线最大增 益的比值。 B2 在本文中称为增益裕度。
图 1 主通道与保护通道联合处理结构框图
由于保护天线的增益、主天线的最大增益和最 大旁瓣增益的不同, 位于雷达天线副瓣内的任何可 探测性目标, 将在辅助接收机中产生出比主接收机 中更强的输出信号。然而, 由于雷达天线主瓣增益 远大于辅助天线的主瓣增益, 位于雷达天线主瓣内 的任何目标将在主接收机中产生出远强于辅助接收 机的输出信号。因此, 通过将两部接收机的输出信 号进行比较, 在辅助接收机的输出信号更强时关闭 主接收机的输出, 从而实现对雷达天线副瓣干扰和 强杂波的抑制。这样, 可知双通道检测系统就是一 个副瓣消隐 ( SLB )系统 [ 2 ~ 7 ] 。该系统本质是两通道 杂波 (杂波和噪声统一称为杂波, 下同 )功率的比 较, 也就是主通道杂波功率由辅助通道杂波功率归 一化的比较。
数。在线性检波后输出, 主通道和辅助通道的包络 都服从 R ay le igh 分布, 且 两通道数据独立 不相关。 所以式 ( 4)转化为
Q Q Pf =
] G
u e 2 - u2 /2DS2 DS
1-
Fu Fu
v D2R
e- v 2/2DR2
dv
du
=
e- G2 /2DS2
-
D2R D2SF 2 +
# 65#
第 48卷 第 12期 2008年 12月
A Dual- channel Radar CFAR D etectionM ethod
SHEN D i, TON G N ing - ning, GUO Yi- duo
( T he M issile Institute, A ir F orce Eng ineering Un iversity, Sanyuan Shanx,i 713800, Ch ina)
第 48卷 第 12期 2008年 12月
T e lecommunication Eng ineering
文章编号: 1001- 893X ( 2008) 12- 0063- 04
一种双通道雷达恒虚警率处理方法*
Vo .l 48 No. 12 D ec. 2008
沈 堤, 童宁宁, 郭艺夺
(空军工程大学 导弹学 院, 陕西 三原 713800)
( 3)
H 2: R = XA ej<A + BC ej<C + WR
其中, WA 为保护通道中的杂波幅度, 服从高斯分布
WR ~ N ( 0, RR2 ), 且与相互独 立, 变量 B、X 由式 ( 2)
定义。
3 系统性能分析
在上节设定的数学模型下, 由虚警的定义和物 理含义定义出虚警概率的表达式如下:
Abstract: Based on the ana lysis o f dual channe l radar CFAR detection principle, a m athem atica lm ode l o f ternary detect ion is established in Rayle igh env ironm en,t and the probab ility expression o f fa lse- alarm for dua l- channe l radar CFAR detector is deduced in linear detector. Com bin ing ofMATLAB sim u lation, the factors effect ing false- a larm are analyzed quantificationa lly and com pared w ith sing le channe l radar CFAR detector. The conclusion that the probability o f false- alarm is the function o f norm a lized thresho ld and blank ing thresho ld is draw n. Key w ord s: radar signal detection; dua l channe l radar; CFAR detection; b lank ing thresho ld; probab ility of false- alarm
摘 要: 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。 关键词: 雷达信号检测; 双通道雷达; 恒虚警率检测; 消隐门限; 虚警概率 中图分类号: TN802 文献标识码: A