几种恒虚警检测器的应用研究

摘要

信号检测的研究一直是各国十分重视的课题，在国民经济尤其是军事领域中，具有十分重要的作用。恒虚警检测是雷达信号检测的主要方式，在恒虚警检测方面，已经研究出了多种检测器，但是缺乏将其应用于实际的研究。本文在深入研究恒虚警检测器理论的基础上，提出将几种恒虚警检测器综合起来，以提高系统解决实际问题的能力，运用研究结果，设计了工程上的恒虚警检测系统，录取了试验数据，通过试验数据验证系统的有效性，主要内容包括： 首先在雷达信号检测理论的基础上，深入研究了ML-CFAR(CA—CFAR、GO—CFAR、SO—CFAR)、OS—CFAR检测器在均匀背景、杂波边缘、多目标三种典型环境下的性能。从理论和仿真两方面对比分析了其在各种环境下的性能差异，并对各种检测器在最优性能下的参数(背景参考窗的大小、检测阈值等)进行了详细的分析，为工程使用提供一定的依据。 其次研究了杂波图CFAR，杂波图直观地反应了雷达杂波在时域一频域的实际分布，从而避开了复杂的杂波数学模型，为工程上的使用提供了一条捷径。研究了杂波图的具体算法，并使用雷达系统录取的回波数据，得到了实际的杂波图。通过杂波图和雷达的工作环境，自适应地选择CFAR检测器的类型，以提高检测系统的性能。 最后研究了工程上设计CFAR检测系统的方法、步骤，给出了CFAR检测器的应用框图和软件实现流程，设计了实际的CFAR检测系统，分析了试验数据。结果表明：采用本文设计的CFAR检测系统可以自适应地选择CFAR检测器类型，充分发挥各自的优点，与使用单一的CFAR检测器相比较，可以最大化地控制虚警。

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声明

第一章 绪论

1.1研究的背景及其意义

1.2研究的历史和现状

1.3课题的主要任务与意义

1.4本论文的内容安排

第二章 信号检测理论及相关统计模型

2.1信号检测理论

2.2雷达回波模型

2.2.1目标模型

2.2.2杂波模型

2.2.3雷达接收机输出端检波输出信号形式

2.3本章小结

第三章 CFAR检测器在均匀背景中的性能

3.1最优检测

3.2均匀背景下的ML-CFAR检测器

3.2.1基本模型及假设

3.2.2ML类CFAR检测器的分类

3.3均匀背景下的OS-CFAR检测器

3.4CFAR检测器性能比较

3.5本章小结

第四章 CFAR检测器在杂波边缘环境中的性能

4.1杂波边缘环境的ML—CFAR检测器

4.2杂波边缘环境中的OS—CFAR检测器

4.3本章小结

第五章 CFAR检测器在多目标环境中的性能

5.1多目标环境下的ML—CFAR检测器

5.2在多目标环境下的OS—CFAR检测器

5.3本章小结

第六章 CFAR检测器的应用设计

6.1杂波图CFAR

6.2工程设计

6.3试验数据分析

6.3试验数据分析结论

6.4本章小结

第七章总结

7.1论文工作总结

7.2展望

致谢

参考文献

作者在读期间发表的论文