海杂波背景下的CFAR目标检测

摘要

随着雷达技术的发展,雷达已经使用在军用与民用等多个领域。特别是最近几年,在民用方面被广泛应用,机载与船用雷达已不可缺少。海上的环境是比较复杂的,在船舶出港、航运期间,为了能够提高船舶交通的安全性,航海雷达起着至关重要的作用。雷达主要作用是目标检测,能够提前检测出目标所在,就能够提前判定是否存在危险,提前做好应对措施。但是由于环境的干扰,检测目标时,可能会受到干扰,就会出现误检,造成一些预想不到的损失。为了避免其发生,就必须提高检测性能。在航海雷达中,目标检测的主要干扰源为海杂波,鉴于此,本文主要研究了在海杂波背景下的恒虚警处理。
　　 在海杂波背景下,恒虚警处理需要考虑三种因素:杂波分布模型,杂波区的边缘效应,目标遮蔽效应。本文采用参量法的恒虚警处理方法,分别研究了瑞利分布、对数一正态分布、韦布尔分布、K分布海杂波数据直方图与理论值。以及在瑞利分布背景下的恒虚警检测。针对杂波的边缘效应,本文提出了一种多速率的恒虚警处理方法。最后给出了一种严重影响恒虚警处理的干扰源、同频干扰,及其处理方法。
　　 雷达在目标检测过程中是要实时的,如果实时性差,将严重影响检测作用。所以在信号处理时选取的芯片要求速度要快,精确。在此,本次实验选取了FPGA作为处理器,利用Xilinx公司的ISE10.1软件对整个系统流程进行了FPGA的总体设计,使用MATLAB仿真软件对其进行了仿真。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 本课题研究背景、目的以及意义

1.2 海杂波的研究现状与发展方向

1.2.1 海杂波的研究现状

1.2.2 海杂波的发展方向

1.3 雷达信号恒虚警率处理的研究现状与发展方向

1.3.1 雷达信号恒虚警率处理的研究现状

1.3.2 雷达信号恒虚警率处理的发展方向

1.4 论文主要研究内容与结构安排

第2章 海杂波分布特性理论分析

2.1 海杂波特性

2.2 海杂波统计特性

2.2.1 海杂波的幅值分布特性

2.3 本章小结

第3章 雷达杂波的恒虚警率处理

3.1 雷达恒虚警率处理基本原理

3.1.1 最佳检测

3.1.2 虚警的控制

3.2 雷达信号恒虚警率处理的几种不同方法

3.2.1 邻近单元平均恒虚警率处理(CA-CFAR)

3.2.2 取大类单元平均恒虚警处理

3.2.3 取小类单元平均恒虚警处理

3.2.4 有序统计类恒虚警率处理

3.3 雷达信号恒虚警选用的原则

3.3.1 恒虚警率处理技术选用原则

3.3.2 恒虚警率处理在不同海杂波背景下选用原则

3.4 多速率单元恒虚警处理

3.5 本章小结

第4章 海杂波背景下的恒虚警率目标检测与FPGA实现

4.1 系统硬件平台介绍

4.1.1 系统性能指标

4.1.2 信号采集控制

4.1.3 视频信号的控制与传输

4.2 设计实现

4.2.1 基于FPGA下恒虚警率实现

4.2.2 基于MATLAB下的恒虚警处理仿真

4.3 相关处理

4.3.1 相关性的影响及处理原理

4.3.2 相关处理的实现

4.4 本章小结

第5章 结束语

参考文献

致谢

研究生履历