先验失配条件下的知识辅助检测器稳健性分析

充分利用探测环境的先验信息是提高雷达探测能力的有效途径之一。先验信息必须在雷达检测算法设计阶段确定下来,因此先验信息与当前探测环境之间可能存在不一致性。以复合高斯杂波中的、利用纹理分量先验信息的知识辅助(KA)检测器作为研究对象,首先建立了该检测器检测性能与先验分布参数失配之间的量化关系,然后根据给定的杂波探测环境模型参数,分析了先验模型失配对检测性能的影响。分析结果表明:知识辅助检测器的稳健性与当前探测环境模型参数有关。进一步给出了先验模型失配的容许区间,当先验模型参数在这个区间内,知识辅助检测器性能优于不使用先验信息的检测器性能。     

基于固有模态函数频域熵的目标检测算法

为提高海杂波中慢速目标的检测性能,提出了一种基于固有模态函数(IMF)频域熵的目标检测算法。该算法对原始信号经 EMD分解后得到的固有模态函数采用 Fourier变换,自动地提取其各个分量的频域能量,以此获得 IMF能量分布特点,再运用信息熵的方法构建检验统计量,并将其输入非参量检测器中进行目标检测。研究结果表明,相比于海杂波、海尖峰,慢速目标的能量分布更为分散,熵值更大,对比频域广义符号(GS)检测算法,所提 方法检测性能更优,适用于慢速目标检测。     

复合高斯杂波中距离扩展目标的迭代近似GLRT检测器

 研究了结构化的复合高斯杂波(CGC)背景中距离扩展目标自适应检测问题。针对异质杂波背景中的近似广义似然比检验(AGLRT-HTG)检测器应用于CGC背景中时存在一定的信杂比损失问题,结构化的复合高斯杂波采用自回归过程建模,结合近似广义似然比检验(AGLRT)方法和迭代估计思想,提出了CGC背景中距离扩展目标的迭代近似广义似然比检测器(RAGLRT-CGC)。从理论上分析了极限情况下RAGLRT-CGC虚警概率与检测门限关系的解析表达式。仿真结果表明,在CGC背景中,RAGLRT-CGC对不同多主散射点目标具有较好的鲁棒性,并且检测性能明显优于AGLRT-HTG。     

基于非线性自适应滤波器的海杂波抑制技术

海杂波会严重影响雷达对海洋表面目标的检测。为了提高海洋表面目标的检测性能,基于非线性自适应滤波器,提出了海杂波抑制方法,实现了海杂波抑制。介绍了非线性自适应滤波器的原理以及利用梯度下降法训练滤波器的方法。利用IPIX雷达实测海杂波数据,分别针对岸基雷达和机载雷达,进行了此方法的仿真试验,从均方预测误差(MSE)和信杂比改善因子(IF)两个方面,分析了此方法的性能。并与基于线性预测的LMS算法进行了比较,得出了此方法对慢速目标的检测性能优于线性方法。     

基于实测数据的海杂波与海面小目标特征分析

目标特性是雷达目标检测识别等精细化处理的基础。设计检测器主要是设计 1个检测统计量,使之在有无目标时有尽可能大的差别。经典的检测主要用幅度特性、相关性等。利用 X波段雷达 2~5级海况下航道浮标实测数据,分别对比分析海况连续变化下海杂波和海面小目标的时间相关性、空间相关性、相对平均幅度(RelativeAver-ageAmplitude,RAA)、相对多普勒峰高(RelativeDopplerPeakHeight,RDPH)和相对多普勒向量熵(RelativeVector Entropy,RVE)5种特征的变化情况。大量实测数据验证表明,随着海况等级增加,海杂波与海面小目标的时空强相关数值逐渐变小:2~5级海况下,RAA具有较好的可区分性;2~3级海况下,RDPH据有较好的可区分性,4~5级海况下区分效果不理想;5级海况下,RVE的具有较好的可分效果。结论对于海杂波背景下雷达目标特征检测方法优化设计具有重要意义。     

三种两样本非参量CFAR检测算法分析

介绍了3种两样本非参量CFAR检测算法的基本工作原理,利用实测未知统计概率分布海杂波数据对它们的检测性能进行了研究,并与参量CA-CFAR检测器进行了对比.研究表明:在强海杂波条件下,GS-CFAR检测器的检测性能最优;在弱海杂波条件下,Savage-CFAR检测器的检测性能最优;相比于CA-CFAR检测器,3种两样本...     

一种机动多目标雷达视频信号模拟器的设计

给出了一种机动多目标雷达视频信号模拟器的软硬件设计方案,它可实时输出所需的多个动目标雷达视频信号,雷达信号的类型、目标的数量、目标的回波特性、目标的运动特性、杂波的类型及参数等均可方便地进行设置。该模拟器可满足各种雷达信号处理算法(如杂波抑制、恒虚警检测、动目标跟踪、多基地数据融合等)的测试与效果分析,以及对雷达信号处理机等进行性能调试与测试的需要。     

机载MIMO雷达空时自适应杂波对消器

针对机载多输入多输出(MIMO)雷达杂波分布呈现空时耦合特性,提出一种空时自适应杂波对消器.利用机载MIMO雷达的脉冲回波数据,构造杂波对消器的系数矩阵.通过空时自适应杂波对消器的预处理,可以有效地抑制杂波,并通过与常规空时处理算法的级联,最终可以有效提高动目标的检测性能.实现了由传统地基雷达杂波对消器向机载运动平台的推广.仿真结果表明,这种自适应杂波对消器不仅适用于正侧视雷达,对于非正侧视雷达也同样适用.     

基于先验知识及其定量评估的自适应杂波抑制研究

 为了改善训练样本数受限的非均匀杂波环境中的系统检测性能,研究了基于先验知识及其定量评估的自适应杂波抑制算法。提出了使用经真实杂波信息白化后的先验杂波协方差矩阵与单位矩阵之差的谱范数,来定量评估杂波先验知识的准确程度,并给出了真实杂波协方差矩阵未知时的矩阵谱范数估计方法。结合先验知识定量评估结果,获得了具有先验知识约束时的杂波协方差矩阵最大似然估计方法。分别基于多脉冲相参雷达以及空时自适应雷达进行了杂波建模,在此基础之上分析了算法性能。仿真结果证实了该算法优于使用样本协方差矩阵及先验杂波信息形成杂波抑制权值的性能。     

基于IMF能量分布重构的目标检测技术

为提高海杂波中慢速目标的检测性能,提出了一种基于IMF能量分布重构的目标检测技术。该算法对原始信号尖峰区域经经验模态分解后得到的固有模态函数进行分段数据重构,计算前端IMF分量与后端IMF分量的能量比,并将其输入非参量检测器中进行目标检测。研究表明,相比于海杂波单元,目标单元尖峰区域有更小的前后端IMF分量能量比,适用于慢速目标的检测。     

海杂波中广义符号恒虚警检测算法性能分析

分析了广义符号检测算法在仿真的高斯杂波背景和实测海杂波背景下,对2种目标（Sweding0型和Swerling II型）的检测性能,以及对实际渔船目标的检测性能。研究表明,随着脉冲数、参考单元数和信杂比的提高,该检测算法的检测性能有所提高;在低信杂比条件下,GS检测算法对SwedingII型目标的检测性能优于对Sweding0型目标的检测性能,在高信杂比的条件下,对Swerling 0型目标的检测性能优于对Swerling II型目标的检测性能。     

Trimmed Generalized Sign and Modified Median Detectors for Multiple Target Situations

The trimmed generalized sign (TGS) nonparametric detector is introduced. The TGS and the modified median detector (MMD) are considered in situations when more than one target is present. Their performance is obtained through Monte Carlo simulations and compared with that of the generalized sign (GS) detector when detecting nonfluctuating signal in Gaussian noise.     

Lognormal杂波环境中基于Hough变换的目标检测

给出了基于Hough变换的信号检测结构,推导了Lognormal分布杂波背景下基于Hough 变换检测器的检测性能的解析表达式,设计了具体的仿真环境和仿真流程,对基于Hough变换检测器在非起伏目标和四种Swerling起伏环境下的目标检测性能进行了分析。     

Performance of max-mean level detector with and without censoring

The maximum-mean-level detector (MX-MLD) is a constant false-alarm rate (CFAR) detector designed to eliminate the excessively high false-alarm rate seen with the MLD at the edges of contiguous clutter regions. The concomitant high target suppression effect led M. Weiss (1982) to suggest a censored modification. The authors analyze the detection performance of the maximum-censored-mean-level detector (MX-CMLD). A homogeneous Swerling II target and clutter environment are assumed, and only single-pulse detection is considered. Analytic results apply equally to the MX-MLD and extend previous analysis. Simulation results are presented that demonstrate the qualitative effects of various CFAR detectors in nonhomogeneous clutter environments     

非相干Rice杂波中的恒虚警检测

 地杂波的统计特性常常可以用Rice模型来描述,其物理基础是认为地杂波由一些大的固定散射体引起的稳定分量和大量小的随机分布的运动散射体引起的瑞利起伏分量所合成。文献[2]研究了稳定分量不相干时Rice杂波中离散时间最佳检测的估值器——相关器结构,但无显式解,实现有困难。文献[3]导出了Rice杂波中SwerlingⅡ目标的离散时间检测的似然比检测器结构。在此基础上,本文给出了一种修正平方律结构的似然比检测器,并和通常的平方律检测器作了性能比较。     

Nonparametric rank detectors under K-distributed clutter in radar applications

This correspondence deals with a comparative analysis of parametric detectors versus rank ones for radar applications, under K-distributed clutter and nonfluctuating and Swerling II target models. We show that the locally optimum detectors (LODs) (optimum for very low signal-to-clutter ratio (SCR)) under K-distributed clutter are not practical detectors; on the contrary, asymptotically optimum detectors (optimum for high SCR) are the practical ones. The performance analysis of the parametric log-detector and the nonparametric (linear rank) detector is carried out for independent and identically distributed (IID) clutter samples, correlated clutter samples, and nonhomogeneous clutter samples. Some results of Monte Carlo simulations for detection probability (P/sub d/) versus SCR are presented in curves for different detector parameter values.     

Analysis of Some Modified Cell-Averaging CFAR Processors in Multiple-Target Situations

A serious degradation of detection probability (Pd) in a cellaverging constant false alarm rate (CA-CFAR) detector is known to be caused by the presence of an interfering target in the set of reference cells. A technique which is often used to prevent excessive false alarms at clutter ?edges? is a ?greatest of? (GO) selection between the leading and lagging sets of cells (GO-CFAR). However, it is demonstrated for a Rayleigh target that the abovementioned suppression effect is more acute in the GO-CFAR. Practically, detection of closely separated targets is almost inhibited. Selection of the ?smallest of? (SO) the means for the adaptive threshold has been proposed to alleviate this problem. An analytic expression for Pd of this detector is also derived, and it is shown that though it does prevent the suppression effect, a large sensitivity loss is introduced unless the number of reference cells is sufficiently large. A modified CO-CFAR detector, combining a ?censoring? circuit, is proposed for automatic detection in a complex nonhomogeneous environment.