文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.223081
中文引用格式: 秦天慈,王中訓,黃勇,等. 一種修正k值的OS-CFAR檢測器[J].電子技術應用,2022,48(9):1-5,38.
英文引用格式: Qin Tianci,Wang Zhongxun,Huang Yong,et al. An OS-CFAR detector with corrected k values[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(9):1-5,38.
0 引言
雷達探測由于受到噪聲、雜波和干擾的影響,在采用固定門限進行目標檢測時會產生一定的虛警,特別是當雜波背景起伏變化時虛警率會急劇上升,影響雷達的檢測性能。恒虛警(Constant False Alarm Rate,CFAR)處理技術是雷達自動檢測系統中最重要的一種目標檢測方法,能夠根據雷達雜波數據動態調整檢測門限,在虛警概率保持不變的情況下使目標檢測概率最大化[1]。
有序統計(Ordered Statistics,OS)類CFAR檢測器旨在提高均值(Mean Level,ML)類CFAR檢測器在多目標環境中的分辨能力。目前,國內外研究者在OS-CFAR檢測器方面做了大量工作,作為OS-CFAR檢測器的推廣,后來又出現了比較有代表性的刪除均值(Censored Mean Level Detector,CMLD)CFAR檢測器[2]以及剔除平均(Trimmed Mean,TM)CFAR檢測器[3-4];Didi與Levanon提出了一種重復排序n個連續參考單元滑動窗口的算法來減小響應時間[5];Rohling總結了關于OS-CFAR檢測器的雙邊參考滑窗長度N及有序統計量k的取值對檢測器性能的影響,即當k<N/2時,雜波邊緣效應的影響會較大,通常k的取值在3N/4左右,以獲得多目標或混合雜波環境中的綜合性能等[6]。但據文獻[7]所述,OS-CFAR檢測器未有確定準確k值的方法。
考慮到實際工程應用中的目標回波信號在經過脈壓匹配濾波器后,輸出是Sa函數鐘型包絡[8],目標能量將不再只占據一個分辨單元而作為擴展目標出現,因此若選取k值不確定,參考滑窗經排序后,k值的選取可能會出現錯誤——選取的背景雜波實際為干擾目標能量,使背景雜波估計偏大,檢測性能下降。本篇論文通過分析擴展目標的特點推導k的取值,提出了一種修正k值的OS-CFAR檢測器。通過詳細的仿真實驗,總結了參考滑窗內有無干擾目標兩種條件下OS-CFAR檢測器性能隨k值變化的不同規律,驗證了修正后的OS-CFAR檢測器在多目標環境中有更好的性能。
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作者信息:
秦天慈1,王中訓1,黃 勇2,劉寧波2,丁 昊2
(1.煙臺大學 物理與電子信息學院,山東 煙臺264005;2.海軍航空大學,山東 煙臺264001)