复杂信号环境下非合作突发通信信号的实时检测

现有未知突发信号检测算法是基于噪声加单一突发信号的简单假设的,在实际复杂信号环境会产生大量虚警而失效。针对实际非合作突发通信信号的检测环境除噪声外还包含多个连续信号和一些短突发干扰信号,建立了复杂信号环境模型,提出了适用于此环境的基于短时傅里叶变换(short time Fourier transform, STFT)的时序检测器。该检测器利用突发通信信号时间上短持续的特点剔除连续信号和短突发干扰造成的虚警。对该检测器的检测性能进行了分析和仿真,结果表明在复杂信号环境中当常规检测器由于虚警概率很高失效时,该检测器可以同时获得较低的虚警概率和较高的检测概率,因而适用于复杂信号环境中非合作突发信号检测。该检测器运算量小,易于实时实现。     

恒虚警检测器的检测性能

近十几年来,雷达信号检测的理论和实践已取得了飞速的发展。信号检测已成为雷达系统不可缺少的一部分。通常,因雷达数据处理系统中能处理的目标总数总是有限的,所以要求雷达信号检测能保持虚警概率恒定(CFAR),这样的检测器称为恒虚警检测器。为了获得这些检测器的检测性能,用     

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。     

秩二进积累(RQ)非参量检测器

非参量检测近年来逐渐被广泛应用于信号检测系统,国内外均有大量报导。本文主要介绍秩二进积累检测器的虚警概率和发现概率。并用计算机DJS-6计算得出在给定虚警概率时,发现概率为最大时的T_1与T_2值(T_1与T_2分别为检测器的第一与第二门限)。     

分布式雷达信号检测的计算机模拟

本文介绍了雷达信号检测计算机模拟的基本方法和分布式雷达信号检测的基本原理,并将统计模拟方法引入到分布式雷达信号检测的分析中,对一个分布式单元平均恒虚警检测系统进行了模拟分析。结果表明,分布式信号检测系统优于单个检测器的检测性能。     

复合高斯杂波中子空间信号检测

针对复合高斯杂波中的子空间信号检测,研究了广义似然比检测器和恒虚警检测器。针对检测统计量分布特性非常复杂、难以获得检测概率解析式的问题,通过对检测统计量的分布特性做合理近似,推导了检测概率的近似解析式,为检测性能的分析和评估提供了便利。然后以悬停直升机的检测为例,验证了近似解析式的准确性,并分析了检测概率与信号参数的关系。     

基于投影余角的多普勒雷达几何检测器

针对多普勒雷达信号检测问题,基于几何代数工具重新审视离散傅里叶变换,提出了一种以投影余角为检验统计量的多普勒雷达几何检测器。该检测器相对传统功率/包络检测器具有良好的动态压缩性质与恒虚警特性。通过与现有功率/包络恒虚警检测器的对比试验,表明了几何检测器对背景起伏与强多音信号干扰的优良适应能力,为雷达检测器设计提供了一种新的视角和工具。     

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。     

导引头中速度拖引干扰下弱信号的检测与跟踪

本文讨论了导引头中弱信号的检测问题,着重论述了速度拖引干扰下、大干信比和小信噪比环境中目标信号的检测和跟踪,提出并采用预测加速度补偿积累方法,达到高检测概率和低虚警率;文中还讨论了对抗速度拖引干扰的方法,均取得了较好的效果。     

多雷达联网目标检测能力研究

本文是研究由分布在各处的单部雷达所得信息综合（多雷达联网）工作模式时的目标信号检测的性能。多雷达联网是一个系统。此系统有一组分布在各处的，相互独立的单部雷达和一个能综合多部雷达信息的中心处理器。本文将分布式检测器的概念和雷达联网的性能结合在一起，从而可以得出在不同雷达布站和不同目标起伏条件下信号检测性能。此性能可以对雷达布站方法和比较单、多站雷达性能研究都带来益处。由于目标所在位置相对于每一站的斜距都不相同，因此每一站的所得信噪比也不尽相同，本文将给出综合后的系统发现概率（Ｐｄｏ）和虚警概率（Ｐｆａｏ）的计算和仿真结果。     

雷达高度计系统模拟及目标信号检测

本文提出了雷达高度计的一种系统模拟方法。在已有数据和理论模型的基础上，提出了雷达回波强度的计算方法，并对这种新型高度计系统进行了计算机模拟。提出了一种目标信号检测算法，根据系统模拟结果计算出该高度计的发现概率和虚警概率，说明这种高度计可以用于各种飞机的测高。     

SαS分布下的累积分布检测器

针对对称α稳定（symmetric α stable,SαS）分布背景下局部最优检测（locally optimal detector,LOD）结构复杂、难以进行恒虚警处理的问题,提出一种自适应累积分布检测器（cumulative distribution detector,CDD）。该检测器首先利用累积分布函数对接收信号进行非线性变换,然后再进行匹配滤波处理。根据双参数柯西-高斯混合（bi-parameter Cauchy-Gaussian mixture,BCGM）模型对SαS分布进行近似,在此基础上对CDD的检测性能进行了系统分析,证明了其恒虚警特性,并通过Sigmoid函数对该检测器进一步简化得到了近似累积分布检测器（near CDD,NCDD）。理论和仿真结果都表明,当α较大时,NCDD性能接近LOD,但结构更加简单,更易于恒虚警处理。     

利用不变检验证明CFAR特性

在非平稳杂波背景中，背景杂波平均功率的轻微变化会使虚警概率急剧上升。如果利用参考单元采样形成背景杂波功率水平估计，然后自适应调整检测阈值可以控制虚警概率。对于这种自适应阈值检测器，我们利用不变检验概念证明了在一定的弱约束条件下的一类检测器具有ＣＦＡＲ（ＣｏｎｓｔａｎｔＦａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）性质，揭示了这类ＣＦＡＲ检测器的机理，为此类ＣＦＡＲ检测器提供了通用的证明方法     

分布式雷达信号检测

本文将讨论一种分布检测系统,在这种系统中包括一组相互独立的检测器和一个中心处理器。此系统有高可靠性、强的生存能力和较短的判决时间。在对付电子干扰影响方面系统也较单站要好。 每一单站的检测性能(发现概率和虚警概率)都假设为己知,本文得出了分布检测时最佳检测器形式、分布检测器性能。并得出随着单站数目增加而检测性能提高的数字结果。     

一个简单有效的LTE随机接入前导检测系统

简要介绍了LTE中PRACH的基带发射与接收系统,提出了一种简单有效的LTE随机接入前导检测系统,使用降采样技术和频域计算相关的方法来降低计算复杂性,便于系统的硬件实现.采用信号预处理和噪声平滑操作使检测系统适合低信噪比背景下的前导测量,明显改善了接收机的漏检概率.分析了多天线非相干合并后AWGN功率级随机变量的概率密度函数和累积分布函数的特征,分别针对2个和4个接收天线提出了线性近似虚警概率的阈值设定方法,使得阈值设定简单有效,并通过MATLAB对虚警概率和不同SNR下的漏检概率进行仿真,验证了提出系统的有效性.     

基于最大似然差的智能恒虚警检测器

为了增强恒虚警(constant false alarm rate, CFAR)检测器在杂波边缘环境中的鲁棒性,结合无偏非均匀杂波估计CFAR(HCE CFAR)检测器检测概率高和可变性指示CFAR(VI-CFAR)检测器虚警控制能力强的优点,提出一种基于最大似然差(maximum likelihood difference, MLD)的智能CFAR检测器MLD-CFAR。MLD-CFAR通过计算MLD和均值比判断前、后沿滑窗的杂波环境,进而选择相应参考单元和均值类CFAR算法计算检测门限。仿真结果表明,同HCE-CFAR、VI-CFAR和自动删除单元平均CFAR(ACCA-CFAR)检测器等相比,MLD-CFAR在杂波边缘环境中能够保持恒虚警率,提高目标检测概率,减少目标遮蔽现象,在均匀环境中检测损失很小。论文还在一部线性调频连续波雷达上用实测数据验证了算法的正确性和有效性。     

科研通讯

1.单元平均值检测器的检测性能 单元平均值检测器是一种广泛使用的雷达信号检测器。它的特点是设备简单,输入噪声为平稳的Gauss时能自动保持虚警概率恒定。其实现的原理方框图如图1所示。     

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。     

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。     

基于自适应免疫算法的欺骗信号检测方法

针对常见的转发式欺骗干扰, 提出了一种基于自适应免疫算法的欺骗信号检测方法。在载波相位双差检测的基础上, 构造正常信号和欺骗信号两种检测模式; 然后利用免疫算法获取待检测数据与监测器的亲和度指数, 筛选出符合阈值要求的监测器, 从而解算出待检测数据隶属于各检测模式的概率。为进一步解决在实际检测过程中出现的虚警问题, 引入自适应算法对交叉概率和变异概率进行非线性自适应调节, 提高了检测结果的准确性。实验结果表明, 所提方法对于欺骗信号检测准确率能够达到98.8%, 有效地实现了欺骗干扰信号检测。