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《一種與雜波類型無(wú)關(guān)的延展目標(biāo)CFAR檢測(cè)器.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第26卷第1期空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào)、，o1．26NO．12012年02月JournalofAirForceRadarAcademyFeb．2012文章編號(hào)：1673．8691(2012)01．0011-03一種與雜波類型無(wú)關(guān)的延展目標(biāo)CFAR檢測(cè)器郝有東1，秦江敏2，楊軍3(1．空軍雷達(dá)學(xué)院研究生管理大隊(duì)，武漢430019；2．空軍雷達(dá)學(xué)院科研部，武漢430019；3．空軍雷達(dá)學(xué)院三系，武漢430019)摘要：針對(duì)延展目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題，提出了一種與雜波分布類型無(wú)關(guān)的CFAR檢測(cè)器_首先從理論上分析了該處理方法的
2、CFAR特性，導(dǎo)出了相應(yīng)的檢測(cè)性能解析式．同時(shí)，為了證實(shí)提出方法的有效性，將其與基于模糊積累的CFAR檢測(cè)器和二進(jìn)制積累CFAR檢測(cè)器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比較．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該處理方法具有良好的通用性、實(shí)用性和穩(wěn)健性．關(guān)鍵詞：高分辨率雷達(dá)；延展目標(biāo)；CFAR檢測(cè)；通用檢測(cè)器中圖分類號(hào)：TN957．51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10．3969／i．issn．1673．8691．2012．01．004高分辨雷達(dá)常采用較寬的系統(tǒng)帶寬，距離定的門限檢測(cè)目標(biāo)．分辨力遠(yuǎn)小于目標(biāo)尺寸，這使得該雷達(dá)體制下的目標(biāo)檢測(cè)面臨3個(gè)新問(wèn)題：①
3、距離分辨力的提高可使觀測(cè)目標(biāo)不再是點(diǎn)目標(biāo)，目標(biāo)在距離向呈現(xiàn)出多個(gè)散射點(diǎn)，成為延展目標(biāo)；②當(dāng)目標(biāo)處于圖1提出的CFAR檢測(cè)器原理框圖運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由于距離分辨力隨帶寬的增加而增寬帶雷達(dá)在單脈沖檢測(cè)下的CFAR處理方加，多次快拍觀測(cè)數(shù)據(jù)中目標(biāo)回波常存在距離走法，一般采用滑窗內(nèi)非相參積累．雷達(dá)在實(shí)際工動(dòng)、視角變化的敏感性等因素；③隨著距離分辨作中，由于環(huán)境的變化，對(duì)于某些雜波不能用已單元尺寸的減小，分辨單元內(nèi)的雷達(dá)環(huán)境背景散有的雜波模型進(jìn)行描述．隨著雷達(dá)分辨率的提射點(diǎn)數(shù)目減少，中心極限定理不再成立，各個(gè)分高，目
4、標(biāo)占據(jù)的距離單元數(shù)目也相應(yīng)增加，如果辨單元內(nèi)雜波呈現(xiàn)非高斯特性，甚至多樣性，如這個(gè)數(shù)目足夠大(求和的數(shù)目大于5—7)，根據(jù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布、韋布爾分布、K分布等．因此，獨(dú)立同分布的中心極限定理，則可認(rèn)為幅度積累為保證雷達(dá)的正常工作，研究該體制恒虛警率之后的和服從正態(tài)分布．(CFAR)處理方法，尤其是與雜波類型無(wú)關(guān)的下面對(duì)圖1進(jìn)行理論分析．對(duì)雜波包絡(luò)進(jìn)CFAR具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義．為解決高分辨雷達(dá)的CFAR檢測(cè)問(wèn)題，常用的方法是在距離向進(jìn)行去相關(guān)處理后，根據(jù)獨(dú)立同分布的中心極限定理，設(shè)隨機(jī)變量，，?，，?
5、相互獨(dú)立，服行積累．與低分辨雷達(dá)目標(biāo)出現(xiàn)在單個(gè)距離單元內(nèi)不同，高分辨雷達(dá)的目標(biāo)信息散落在連續(xù)的從同一分布，且具有數(shù)學(xué)期望E()=和方差一片距離單元當(dāng)中，對(duì)這個(gè)連續(xù)區(qū)域內(nèi)的能量進(jìn)D(Xk)=a≠0(．j}=1,2，··．)，則隨機(jī)變量求和、歸一行積累，就能實(shí)現(xiàn)有效地檢測(cè)．基于此認(rèn)識(shí)，化的結(jié)果為本文提出一種與雜波分布類型無(wú)關(guān)的CFAR檢∑一E(∑)∑一mp測(cè)器，從理論上證明了該處理方法滿足CFAR特=L一(1)、』m性，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)與基于模糊積累的CFAR檢測(cè)器和二進(jìn)制積累CFAR檢測(cè)器的檢測(cè)性能對(duì)比證實(shí)了該
6、檢測(cè)器的有效性．對(duì)于任意，其分布函數(shù)Fro(x)滿足：1提出的與雜波類型無(wú)關(guān)CFAR檢測(cè)器?liraF~(x)=)=E去ed提出的CFAR檢測(cè)器原理框圖如圖1所示，∑xk—mp將包絡(luò)檢波后的回波信號(hào)在去相關(guān)處理后，進(jìn)行～Ⅳ(0，1)求和積累，歸一化后取絕對(duì)值，最后再用一個(gè)固收稿日期：2011-10—26作者簡(jiǎn)介：郝有東(1983-)，男，碩士生，主要從事現(xiàn)代信號(hào)處理在雷達(dá)中的應(yīng)用研究12空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào)2012年根據(jù)切比雪夫大數(shù)定律，估計(jì)公式為設(shè)虛警概率P=10一，其他條件不變，第一=門限檢測(cè)采用OS．
7、CFAR的二進(jìn)制積累檢測(cè)器與∑]k=l提出的檢測(cè)器檢測(cè)性能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所1∑m：j。示．從圖4可以看出，Pd=0．5時(shí)，二進(jìn)制積累所需的信噪比約為6．03dB，提出的檢測(cè)器所需的信令z=(∑一／，則Z-N(O，1)．z取絕對(duì)值噪比約為3．73dB，提出的檢測(cè)器較二進(jìn)制積累處理方法的檢測(cè)性能提高2．3dB，且隨著信噪比的后概率密度函數(shù)服從如下分布增加，檢測(cè)性能相差也越大，這是由于二進(jìn)制積／(：Jexp(一Z2)z0(4)累有量化損失．設(shè))=EJexp(一t2)df，通過(guò)下式1．00．8JeXp(一_P
8、fa(5)0．6可以求解門限0．40．2T=O(1一)(6)0由式(6)可看出，提出檢測(cè)器的虛警概率只與門一，051015限值有關(guān)，與雜波服從的分布類型無(wú)關(guān)，即有較SNRfdB強(qiáng)的雜波適應(yīng)性．圖4提出的檢測(cè)器與二進(jìn)制積累檢測(cè)器的檢測(cè)性能實(shí)驗(yàn)3提出的檢測(cè)器與基于模糊積累2實(shí)驗(yàn)與分析CFAR檢測(cè)器的檢測(cè)性能比較實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)源于某雷達(dá)(工作于s提出的檢測(cè)器的門限值在理論上已由式(6)波段)寬帶通道采集的目標(biāo)回波數(shù)據(jù)，如圖2所示．確定，但在實(shí)
