舰载雷达复杂环境下的cfar选择

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1、万方数据第3l卷第4期2009年4月现代雷达ModemRadarV01．31No．4Apr．2009·．总体工程·中图分类号：TN959．72文献标识码：A文章编号：1004—7859(2009)04—0015一04舰载雷达复杂环境下的CFAR选择郑琦，陈栋，王其冲(南京电子技术研究所，南京210013)摘要：舰载雷达的使用环境非常复杂。回波中包含了海杂波、气象杂波、目标回波以及干扰信号等。其杂波会对雷达正常工作造成恶劣影响，增加后端处理通道的工作量，导致虚假航迹数量增加。对于杂波的处理需采用综合手段，其中一项有效措施就是采用合理恒虚警率(CFAR)设计。该文从舰载雷达回波特性人手，重点分析

2、了海杂波的特性，并对典型环境下雷达的CFAR设计提出了选择建议。关键词：海杂波；恒虚警率；瑞利分布；正态一对数分布；韦布尔分布；K分布CFARSelectionforShip-borneRadarinComplexEnvironmentZHENGQi，CHENDong，WANGQi-chong(NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology，Nanjing210013，China)Abstract：Theoperationalenvironmentofship-berneradarisverycomplex．Besidesthetargetsi

3、s,lal，theechosalsocontainseaclutter．atmosphericclutterandpotentialinterferencesetc．Thesecluttersareharmfultothenormaloperationofradar，sincetheywillincreasethedataprocessingloadandinduceespeciallythefalsetrack．Comprehensivemethodsshouldbeemployedtomitigatetheclutter．ProperConstantFalseAlarmRatio(CFA

4、R)designisoneofefficientmeasures．Beginningfromproperinvestigationofship—borneradarecho．thecharacteristicsofseaclutterareanalysedindetailinthispaper．Somesuggestionsarethenmadeform-darCFARdesigninatypicalenvironment．Keywords：seaclutter；CFAR；Rayleighdistribution；log-normaldistribution；WeibuUdistributi

5、on；Kdistribution0引言舰载雷达处于一个非常复杂的使用环境之中，自然杂波包括了海杂波，云雨等气象杂波，港口、锚地、船只等强反射目标，在近岸条件下还有地物杂波等，海陆交界处产生的大气湍流等具有较大多普勒频偏的气象杂波以及异常大气传播现象等，杂波特性非常复杂，严重影响到舰用雷达的正常工作，长期制约舰用雷达近海环境下的作战使用。1海杂波的综合处理⋯由于海杂波和海上气象杂波的突出特点是具有一定的多普勒谱宽，因此动目标显示(MTI)等常规杂波处理性能会出现弱化，对消处理后会出现杂波剩余，如不进一步处理会导致雷达的虚警率大大提高。这尤其会对目前采用自动检测的雷达造成影响，一方面前端通道虚警

6、率提高导致参与数据处理的点迹增加，要求处理平台自身的处理能力要足够强；另一方面，大量虚警航迹的介入会干扰到正常的相关、融合处理，导致生成虚假航迹，从而对作战判断产生干扰。为了保证舰载雷达能通信作者：郑琦Email：radar_zheng@hotmail．com收稿日期：2008-12-27修订日期：2009-03—10够在这样复杂的环境中仍然能够保持工作能力，在系统设计时往往需要必须考虑综合，以提高海环境下目标的信杂比、降低海环境下检测的虚警率，可采取的典型措施包括：(1)雷达频段选择；(2)雷达波形选择；(3)天线波束宽度、极化方式选择；(4)降低天线副瓣电平；(5)增加接收机动态；(6)

7、优化信号处理。这砦措施中，前4项主要用于尽可能减少进入雷达的杂波；第5项保证杂波进入后不因为动态问题而限幅，频谱进一步展宽；第6项杂波处理的主项，包括对消处理、恒虚警率(CFAR)处理等，其中恒虚警率(CFAR)处理技术是减小海杂波影响的一项有效措施，它可使计算机不致因干扰太强而过载，从而保证系统的正常工作。2海环境及CFAR处理选择¨o2．1海杂波的建模海环境下经由海面反射的雷达海杂波强度不仅与雷达系统的波