一种新的基于有序统计的恒虚警处理器

本文提出一种新的基于有序统计的恒虚警检测器。这种新的检测器是广义有序统计单元平均（ＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＯｒｄｅｒｅｄＳｔａｔｉｓｔｉｃＣｅｌｌＡｖｅｒａｇｉｎｇ－ＧＯＳＣＡ）恒虚警算法。对这种新的恒虚警算法在斯威林２型目标假设下，我们获得了虚警和探测概率的解析表达式。与ＯＳ－ＣＦＡＲ相比，ＧＯＳＣＡ－ＣＦＡＲ在均匀干扰背景和多目标情况下均具有最好的检测性能，并且其参考滑窗单元幅值排序时间还不到ＯＳ－ＣＦＡＲ的一半。     

GOSCA－CFAR检测器在干扰边缘中的性能分析

本文研究ＧＯＳＣＡ—ＣＦＡＲ检测器￣［１，２］干扰边缘中的性能。文中推导出了它的干扰边缘环境中虚警概率的解析表达式，分析了它抗边缘干扰的性能，并且与ＯＳ、ＣＡ、ＧＯ和ＳＯ等检测器进行了比较。结果表明，ＧＯＳＣＡ的抗干扰边缘性能比ＣＡ和Ｋ＿（ｏｓ）＝（ｋ＋ｌ）＿（ＧＯＳＣＡ）和ＯＳ相近，比抗边缘干扰性能较好的ＧＯ要差。     

杂波图CFAR平面检测技术

本文提出了一种适合对海浪杂波进行恒虚警率（ＣＦＡＲ）处理和检测的新方法，它有效地改善了常规恒虚警率处理的性能。文中还给出了这种处理方法的硬件实现框图，并就检测性能作定量分析。     

幅度杂波图恒虚警处理中的点技术研究

幅度杂波图ＣＦＡＲ处理的点技术常被用在时域平稳、空域变化比较剧烈的杂波环境中,在利用这种方法进行检测时,一方面应尽可能提高检测性能（降低ＣＦＡＲ损失）,另一方面应尽量缩短形成稳定杂波图的时间。文献［１］由仿真结果指出迭代因子ｗ取０．１２５较为合适。本文则从定量的角度阐述了ｗ将受到检测性能和虚警指标（达到稳态的时间）两方面因素的制约,由这二者确定出适当的ｗ取值范围,从而满足实际的指标要求。     

辅助数据缺失环境下结构化自适应目标检测器

杂波背景非均匀导致经典自适应检测方法性能下降,为改善辅助数据缺失环境下的目标检测性能,研究了雷达目标结构化自适应检测方法。利用杂波协方差矩阵斜对称特征,设计了结构化广义似然比检验自适应检测器,提高了杂波谱结构化信息和待检测单元杂波信息的利用率;进一步推导了检测器的实数域表达式。仿真分析表明,所提检测器具有恒虚警率特性,其检测性能对不同杂波相关性具有很好的鲁棒性。在辅助数据缺失环境下,所提检测器性能优于现有典型非结构化和结构化检测器,且这种优势随着辅助数据缺失程度的增大而加大。     

基于有序统计和自动删除平均的恒虚警检测器

为了增强检测器对干扰的鲁棒性,基于有序统计(OS)方法和自动删除单元平均(ACCA)方法提出一种新的恒虚警检测器(MOSAC),其前沿和后沿滑窗分别采用OS和ACCA产生两个局部估计,然后取二者的和作为背景功率水平估计,从而设置自适应检测门限。在Swerling Ⅱ型目标假设下,推导出MOSAC在均匀背景下虚警概率Pfa的解析表达式,并与其它现有方案进行了比较。仿真结果表明MOSAC在均匀背景及多目标和杂波边缘引起的非均匀背景中,均具有较好的检测性能。在杂波边缘引起的非均匀背景中,虚警尖峰比MOSCM减少了一个数量级,并且样本排序时间只有OS和ACCA的1/2。     

大入射余角CFAR检测器

雷达在大入射余角高分辨率海杂波背景下检测时,等效后向散射面积增大,大部分海杂波能量投射到少数距离单元,能量分布不均,出现功率突然增大的杂波“异常单元”,导致检测器参考窗口所处的背景环境复杂多变,传统检测器检测概率降低,虚警率及误检率增加。为解决此问题,通过参考滑窗单元的协方差矩阵构造正定矩阵,求解其矩阵范数用以估计杂波功率水平,并采用支持向量机改进传统恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测器,得到基于正定矩阵杂波功率估计训练支持向量机的改进CFAR检测器。实验结果表明,新检测器在均匀杂波、多目标环境下检测性能稳定,在杂波边缘的虚警控制能力良好。     

低频UWBSAR图像中的目标检测

低频ＵＷＢＳＡＲ不同于窄带高频ＳＡＲ信号。本文针对ＶＨＦ／ＵＨＦＵＷＢＳＡＲ目标与杂波特点，建立了信号模型；在综合现有的几种检测方法基础上，提出了一种新的检测方案，即结合的变化检测和双参数ＣＦＡＲ检测。实验仿真结果表明：这种方案检测过程简单，杂波抑制性能好。     

最佳线性无偏最大选择CFAR检测算法

为了增强恒虚警检测器对杂波边缘的保护能力,基于提出的最佳线性无偏(BLU)恒虚警检测算法,提出了最佳线性无偏选大恒虚警检测器(BLUGO-CFAR)。它的前、后沿滑窗均采用BLU算法来产生局部估计,将其中的最大值作为检测器对杂波功率水平的估计,去设置自适应检测门限。在SwerlingⅡ型目标及瑞利杂波假设下,推导出了它的P_(fa)、P_d、ADT及杂波边缘虚警尖锋的数学解析表达式。分析结果表明,它在均匀背景及多目标环境中的性能均比GOSGO或OSGO获得了改善,它对杂波边缘的虚警控制能力与控制能力强的GOSGO类似。在特殊情况下,BLUGO退化为MX-CMLD。     

复合高斯杂波中极化MIMO雷达的自适应检测

基于复合高斯杂波纹理分量服从逆伽马分布的假设和分布式极化多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达阵元特点,建立了雷达极化信号模型,提出了一种基于最大后验概率（maximum a posteriori, MAP）估计和广义似然比检验(generalized likelihood ratio test, GLRT)的MIMO雷达极化检测器(MAP-GLRT),该检测器利用了辅助数据估计杂波协方差矩阵以实现自适应性。通过推导检测器的虚警概率表达式,表明其相对于杂波能量具有恒虚警特性。仿真结果表明,杂波形状参数和雷达信道数量会对MAP-GLRT检测器的检测性能产生影响;相比于其他检测器,MAP-GLRT检测器在检测性能上更有优势。     

舰载雷达实时虚警仿真技术研究

虚警仿真是雷达系统建模仿真和跟踪算法测试评估中一个重要组成部分。现代舰载雷达接收机通常具有恒虚警(CFAR)检测功能，可以根据回波自适应地调整检测门限以达到恒定的虚警率。本文针对舰载雷达提出了一种通用的实时虚警仿真模型，在仿真模型中主要考虑了系统噪声和海杂波对雷达接收机的影响。最后以K分布海杂波为例，通过计算机仿真验证了虚警仿真模型的有效性。     

贝叶斯检测跟踪联合处理的检测阈值设置方法

基于贝叶斯理论的检测跟踪联合处理方法能够利用目标的运动模型在帧数据间以概率的形式对信号进行积累,从而提高系统的检测性能。然而,在Neyman-Pearson准则下,该方法很难根据系统要求的虚警概率计算检测阈值,影响了该方法的应用范围。在综合分析基于贝叶斯理论的检测跟踪联合处理方法的基础上,针对Neyman-Pearson准则,详细推导了系统虚警概率同检测阈值之间的关系,并在观测噪声为高斯白噪声的情况下给出了检测阈值的近似闭式解。利用该闭式解,可以按照系统要求的虚警概率计算检测阈值,从而使得实际系统的虚警概率满足要求。最后,计算机仿真实验验证了该闭式解的有效性。     

求解探测概率门限因子的一种重要度抽样方法

在不同探测环境下确定探测概率时 ,首先需要根据给定的虚警率来确定相应的探测概率门限因子 ,这时需要在杂波和被检测单元的概率分布密度函数已知条件下 ,对其进行积分 .实际应用中 ,概率分布密度函数非常复杂 ,这时直接积分法很难奏效 ,必须用数值模拟法来解决 .但常规的 Monte Carlo方法在模拟像虚警概率这类小概率事件时既耗费机时 ,精度又差 ,目前国际上正在研究应用重要度抽样法(Importance Sampling)来解决该问题 .本文在前人研究成果的基础上 ,针对两大类雷达探测处理器——单元平均恒虚警 (CA-CFAR)和修整平均恒虚警处理器 (TM-CFAR) ,对相应的重要度抽样方法进行了研究和推导 ,结果表明方法高效可靠.     

异常数据恒虚警检测的非参数方法

针对异常数据和/或数据序列的检测,根据再生核希尔伯特空间最大平均偏差异常数据和/或数据序列检测算法,发展出了一种恒虚警检测异常的非参数方法。将来自正常数据的最大平均偏差描述成了一个统计分布,分析表明:奈曼—皮尔逊假设检验可利用这个分布来进行异常假设检验,而bootstrap重采样技术或期望最大算法则可估计出正常数据或数据序列的统计分布,尽管在给定虚警率的条件下,异常假设检验所需的判决门限可由估计到的统计分布计算获得,但可以利用蒙特卡罗积分的方法来简化这个计算。数值仿真的结果验证了提出方法的有效性,同时,表明所提方法优于文献中报道的方法。     

基于跟踪信息的多帧联合检测方法

传统多帧联合检测方法针对搜索阶段进行设计, 由于无任何目标信息, 需要采用较高的检测门限以降低虚警数量。然而, 一旦成功建航, 目标存在性已确定, 可利用目标跟踪信息调整多帧联合检测策略, 以提升微弱目标检测能力。基于上述考虑, 本文提出了一种基于跟踪信息的多帧联合检测方法。首先利用当前时刻跟踪信息建立预测波门, 然后设定较低的单帧检测门限保障微弱目标信号的高概率检测, 最后在航迹恒虚警约束下调整多帧联合检测门限, 从而完成航迹维持和撤销。仿真实验表明所提方法可有效提高目标检测概率和跟踪维持概率。     

Adaptive modified hough transform track initiator forHFSWR tracking of fast and small targets

1.INTRODUCTION Asoneofthelong distanceweapons,fastandsmall aircrafts,suchasconcealedairplanesorcruisemis siles,isbecomingagreatthreattonavalvesselsand radarstationsinthemodernwarfare.Thiskindof smallaircraftsbelongstoweaktargets,whichhave smallradarcrosssection(RCS)andcanflyatahigh speedonasuper lowlevel.It’shardforshortrange radartodetectthiskindofweaktargets.Wheniten tersthefieldofshortrangeradar’svision,itisdiffi culttointerceptfortheshortreactiontimeofthe radarsystem.HFSWRisthemo…     

激光雷达的目标检测性能分析

讨论了激光雷达的单脉冲检测和多脉冲相关检测。在杂波背景下,单脉冲检测虚警概率较高,适宜工作在大信噪比条件下;多脉冲相关检测,根据目标的相关性,经过多次相关,可以提高检测概率,减小虚警概率,适宜于对弱小信号进行检测。但是,多脉冲相关检测以牺牲捕获目标时间换取高检测概率,相关次数多,捕获目标所用时间长,影响激光雷达对运动目标的迎头截获能力。在实际应用中,合理选取脉冲相关个数和门限是多脉冲相关检测的关键。     

基于Gamma分布的优化SAR目标检测

在Gamma分布条件下,研究了SAR目标检测,得到了阈值系数与恒虚警关系,提出了阈值选择理论及其简单实现方法,优化了杂波均值估计并给出了其无偏鲁棒算法,这样在目标检测中不经过噪声抑制过程但具有抗噪能力,并且参数估计没有偏差。实际SAR数据测试结果表明该方法的检测效果优于双参数恒虚警算法。     

扩频通信中PN码平方律捕获检测性能的统计研究

对于任何一种扩频通信PN码捕获系统来说,捕获性能在很大程度上取决于检测概率和虚警概率。在常用的平方律PN码捕获检测器中,相关器输出信号的概率密度函数是估计检测概率和虚警概率的重要依据。本文采用一种抽样数据方法导出了这个概率密度函数表达式及检测概率和虚警概率表达式,并通过了计算机仿真验证。本文研究的结果对于研究扩频通信理论和在实际系统中设计调整各种关键参数指标都是非常有用的。     

New CFAR target detector for SAR images based on kernel density estimation and mean square error distance

A new constant false alarm rate (CFAR) target detector for synthetic aperture radar (SAR) images is developed. For each pixel under test, both the local probability density function (PDF) of the pixel and the clutter PDF in the reference window are estimated by the non-parametric density estimation. The target detector is defined as the mean square error (MSE) distance between the two PDFs. The CFAR detection in SAR images having multiplicative noise is achieved by adaptive kernel bandwidth proportional to the clutter level. In addition, for obtaining a threshold with respect to a given probability of false alarm (PFA), an unsupervised null distribution fitting method with outlier rejection is proposed. The effectiveness of the proposed target detector is demonstrated by the experiment result using the RADATSAT-2 SAR image.