基于正交小波变换的目标检测方法

理论分析表明,独立高斯噪声经过正交小波变换后保持方差和独立性不变。基于Mallat的小波多分辨分析,通过对小波系数进行平方律处理,建立了基于正交小波变换的恒虚警率检测器模型,推导了相应的虚警和检测概率公式,分析了噪声未知情况下小波系数序列长度对检测性能的影响,并给出了合适的长度值。实验结果表明,所提出的检测器能满足不同虚警概率和杂波背景的要求,具有较好自适应性。     

UMVE对数单元平均恒虚警检测器性能分析

利用无偏最小方差估计(UMVE)算法分析了UMVE对数单元平均恒虚警检测器的性能.它的前沿和后沿均采用UMVE算法产生局部估计,再对两者求和得到背景功率水平.在SwerlingⅡ模型下,给出UMVE对数单元平均恒虚警检测器虚警概率和检测概率解析表达式.与对数单元平均恒虚警检测器相比,UMVE对数单元平均恒虚警检测器的性能得到了改善.     

一种限定虚警概率的PN码捕获自适应门限估计算法

提出了一种限定虚警概率的PN码捕获的自适应门限估计算法,首先在对判决变量的统计特性分析的基础上,计算出了判决门限的有偏估计量;然后分析了估计偏差对捕获系统检测概率和虚警概率的影响;最后,计算机仿真表明,在限定虚警概率的前提下,捕获系统在高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下具有较高的检测概率,自适应门限的估计方法易于实现,且适合工程应用。     

一种城市背景下“低小慢”目标CFAR检测

线性调频连续波雷达应用于城市背景下"低小慢"目标有明显优势,但是传统的恒虚警检测在城市背景杂波中存在目标不易检测和时间消耗大的问题。针对城市背景杂波中"低小慢"目标的检测,提出了自适应调整参考窗大小的二维(2D)单元平均恒虚警(Cell Average Constant False-Alarm Rate,CA-CFAR)检测方法,该方法能实现有差别检测,因此显著减小时耗。在保持虚警概率恒定的情况下,通过判断杂波区域大小,自适应调整参考窗大小,得到更加合理的杂波估计,提升检测概率。研究结果表明,参考窗大小调整对检测起到明显作用,所用方法在杂波中能够更好地检测出目标。     

非参量量化秩检测器的性能研究

 许多作者讨论过非参量秩检测器在雷达信号处理中的应用。秩检测器首先把接收波形样本转换为秩。如果检验单元和参考单元的噪声样本独立和分布,则无信号时检验单元的秩具有离散均匀分布,与输入噪声的分布无关。所以秩检测器可能提供分布自由的恒虚警率性能。量化秩检测器（QRD）只对二进量化秩进行积累,所以它实现起来很经济。本文分析QRD的检测性能。证明QRD有一最佳秩量化门限（ORQT）。确定高斯和韦伯噪声中的ORQT。另外,把QRD同高斯噪声中的局部最佳秩检测器和最佳参量检测器进行比较。     

无需辅助数据的分布式目标自适应检测器

在非高斯背景和没有辅助数据的条件下,研究了高分辨率雷达分布式目标的自适应检测问题.首先采用有序检测理论和协方差矩阵的迭代估计方法粗略估计散射点集合,进一步利用迭代估计方法获得协方差矩阵的近似最大似然估计,提出了无需辅助数据的自适应检测器(ADWSD).ADWSD在非高斯背景下具有近似恒虚警率特性,且检测性能远好于修正的...     

基于均匀性判定规则的统计MIMO雷达多通道融合检测技术

针对统计MIMO雷达各观测通道统计特性不一致的情况,提出了一种多通道融合检测技术。该技术利用均匀性判定规则,选择一组均匀的、"被认为是具有较高信杂噪比"的局部检验统计量来构建全局检验统计量,即新的检测器。给出了新检测器的设计步骤和均匀性判定规则,并利用全概率公式证明了新检测器的虚警概率与每一操作步骤中过门限概率的关系,从而为仿真得出检测门限提供了理论基础。仿真结果表明,在不同通道间信噪比分布类型条件下,新检测器的检测性能具有较强的稳健性,且与不同条件下性能最优的检测器相比,其性能损失很小。     

光学动目标的检测算法

本文阐述了一种用于空间非稳态泊松背景和噪声条件下光学运动目标的检测算法。该算法可用于恒星背景下对流星,小行星和卫星目标的光学探测,用最大似然法降低恒星干扰。可以看到:通过选择检测门限来保证恒虚警率,所得到的这种算法与目标的信号强度无关。本文对这种算法进行了分析,给出了在几种虚警率条件下的检测概率。     

韦布尔背景下ODV检测器的筛选性能分析

研究了在韦布尔背景下一种基于ODV的恒虚警检测器。通过连续地使用基于ODV的统计量和相应的假设检验,这种检测器对有序样本进行删除来估计背景的噪声功率水平。在均匀背景及加入干扰两种情况下,通过仿真验证ODV方法的筛选性能。结果表明,ODV方法在韦布尔背景下的筛选性能是理想的,而且此方法不需要知道任何关于背景的先验信息,且具有自适应筛选的优点。     

基于子空间投影的未知背景航拍高光谱图像恒虚警目标检测

针对航拍高光谱图像中未知背景地物特征条件下小目标的检测问题,给出一种检测算法。利用目标的低概率特性,通过模糊聚类获取高光谱图像中背景的光谱特性;然后将高光谱数据向背景光谱信号的正交子空间及目标信号子空间投影以抑制背景和噪声信号;最后在特征层利用广义似然比检验构造出具有恒虚警特性的检测器,完成融合检测过程。理论分析和实验结果表明了算法的有效性。     

一种全自动的检测方法用于SAR-ATI的GMTI

针对星载SAR-ATI处理的中间结果,提出了一种称为"两步-类高斯拟合"完全自适应的检测方法。该方法可以完全自动地实现杂波和噪声中的运动目标检测,避免了传统方法作联合高斯数据的假定,无须推导SAR-ATI干涉图的理论概率密度函数。此外,该方法还可以大大降低系统的虚警概率并用仿真研究了最小可检测速度。     

常用雷达视频信号处理算法在FPGA上的实现

采用FPGA技术对雷达原始的视频信号进行求模、视频积累与恒虚警检测处理,克服了DSP处理速度有限、实时性差和ASIC器件灵活性差的问题。详细介绍了求模、视频积累以及恒虚警算法在FPGA芯片上实现的原理和过程,并结合仿真结果说明了利用FPGA进行雷达视频信号处理的优势。     

一种变信噪比条件下的恒虚警野值检测方法

野值检测又称异常值检测,是模式识别、机器智能和知识发现等领域经常面临的一个问题。当出现环境失配,数据信噪比（SNR）发生变化时,测试样本和训练样本所含噪声会有不同方差,以往的野值检测方法在虚警控制方面将会失效。针对这一问题,提出一种基于归一化残差（NR）的野值检测方法。该方法首先根据所需虚警概率和噪声方差变化情况确定野值检测门限,其次基于训练样本计算待考查模式的NR值,再比较NR值与检测门限的相对大小,从而判断待考查模式是否为野值。这一方法所依赖的检测门限对所需虚警率和噪声方差变化具有适应能力,因此可以在变信噪比条件下实现恒虚警（CFAR）野值检测。仿真实验验证了所提方法在虚警控制和野值检测方面的优越性能。     

基于改进型CFAR的SAR图像目标检测算法

针对传统的双参数恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)算法存在的虚警率高、实现过程繁琐、算法执行效率低等问题,提出了一种改进型的CFAR检测算法。该算法根据SAR图像的统计直方图,对可疑的目标像素进行预筛选,再用2个滑动窗口对像素进行判别。改进型的CFAR检测算法简化了原检测算法的结构,降低了检测结果的虚警率,提高了算法的计算效率,并在国际公开的雷达数据集上进行软件与DSP硬件的应用验证,测试表明该算法的有效性。     

天基雷达监视的系统最佳化技术

为了使天基监视雷达达到最高效能,必须考虑探测装置和系统的各种参数,它们相互间的关系,以及这些参数与整个系统性能之间的关系。视区与轨道高度有关,雷达波束照射的区域在视区内变化相当大。这会影响到虚警时间、相应的虚警数和所需的检测门限。为解决距离和速度模糊,脉冲多普勒雷达必须采用多种脉冲重复频率(PRF)。对每种PRF都要作一次试检测,所以有几种“n中有m”的检测方案。为保持系统检测输出概率和虚警时间为预定值,这些检测方案会影响到每次试检测所需的检测检率。这些因素和波形效率强烈地影响系统的总驻留时间和区域覆盖速率。波形效率与多普勒脉冲串的波形持续时间与双程传播时间的比值有关。同时使用了相干     

一种相控阵雷达搜索参数设计策略

为实现相控阵雷达探测高超声速目标最远发现距离尽可能大，设计了一种基于改进告警-确认检测方法的搜索参数优化策略。首先根据雷达原理和目标特性指出搜索参数优化需求，分析告警-确认检测基本原理并给出考虑搜索空域内新目标平均出现率的帧时间计算公式，然后以每个波位的告警检测与确认检测的驻留时间和虚警概率为优化变量、以最大化最远发现距离为目标函数建立搜索参数优化数学模型并给出求解步骤，最后对设计方法的有效性进行仿真验证。结果表明，在总虚警概率和每个位置允许的最大驻留时间双重约束下，设计的搜索参数优化策略可以较短的帧时间获得较大的最远发现距离。跟踪负载相同时，设计的搜索参数优化策略优于均匀搜索方法和告警-确认检测方法。     

基于空域特性的低空空域雷达目标检测

为实现基于非相参雷达的低空空域监视,提出一种基于空域特性的杂波抑制算法,通过构造"最优分类面"来区分复杂低空空域雷达图像中的小弱目标和杂波,极大改善了非相参雷达的低空探测能力。首先,采用背景差分与固定阈值分割建立前景和背景统计模型。然后,基于该模型提取空域特性,建立马尔可夫随机场模型,从而自适应地调节"最优分类面"中的阈值。前景模型数据反映了待检测像素的聚集程度,背景模型数据反映了其相对位置。将本算法分别应用于X波段和S波段航海雷达获取的图像序列。检测结果表明:本算法在检测到低空空域小弱目标的同时,能够将虚警率保持在较低的水平,优于恒虚警检测等经典算法。最后,将本算法与已经实现的目标跟踪算法相结合,实现了一整套完整的低空空域雷达目标检测与跟踪算法。     

基于FPGA的三种信号处理器的集成设计

现代高性能FPGA和DSP的不断出现,使得需要大数据量计算的雷达信号处理器向高度集成化和小型化方向发展成为可能,本文基于高性能FPGA(A ltera的Stratix II系列)详细介绍了一种数字波束形成器(DBF)、动目标检测器(MTD)和恒虚警检测器(CFAR)的单芯片集成设计方案,最后对其性能特性和改进方向做了初步的分析讨论,以满足更高性能要求时的设计实现。     

从干扰地对空雷达到干扰空对地雷达效果的等效推算

通过建立干扰条件下地对空雷达上视工作和空对地雷达下视工作的数学模型,结合在发现概率和虚警概率给定情况下检测因子为定值的雷达检测理论,推导出了从干扰机干扰地对空雷达时的干扰效果等效外推到干扰空对地雷达的干扰效果的推理模型。该模型具有外场可操作性。     

基于杂波对消-自聚焦的多通道SAR-GMTI

对超高频(UHF)波段多通道合成孔径雷达(SAR)动目标检测技术进行研究,解决了长相干积累时间导致动目标在方位向散焦严重的问题。采用分块自聚焦技术对多通道SAR地面移动目标指示(GMTI)系统自适应杂波抑制后的SAR图像进行处理,改善杂波抑制后的SAR图像中动目标的聚焦情况,增强动目标与周围剩余杂波的对比度,进而提高恒虚警率(CFAR)检测的性能。与传统杂波抑制后直接进行CFAR检测方法相比较,该方法降低了检测虚警概率。实测数据处理结果显示动目标的信杂比明显提高,动目标方位向聚焦成功,证明了该方法的有效性。