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1、第19卷 第2期宇 航 学 报Vol.19No.21998年4月JOURNALOFASTRONAUTICSApr.1998一种采用自动筛选技术的鲁棒恒虚警检测器何 友 孟祥伟(海军航空工程学院电子工程系·烟台·264001) 摘 要 本文基于有序统计(OS)和筛选平均(CM)提出了一种新的恒虚警检测器,它采用OS和CM方法来产生局部估计,再采用二者的平均值作为对杂波功率水平的估计,并应用了文献[5]提出的自动筛选技术,在SwerlingÊ型目标假设下,本文推导出了它的Pfa、Pd和度量ADT的解析表达式,并与其它方案进行
2、了比较。分析结果表明,它对均匀背景和多目标环境均具有适应性,尤其是在多目标引起的非均匀背景场合中,它呈现较好的锝棒性,它的性能与OS相比有较大的改善,并且它的样本排序时间不及OS、CM的一半。主题词 雷达 检测 恒虚警率 有序统计AROBUSTCFARDETECTORWITHAUTOMATICCENSORINGTECHNIQUEHeYouMengXiangwei(NavalAeronauticalEngineeringAcademy·Yantai·264001)AbstractInthispaperanewCFARdete
3、ctor(MOSCM)basedonorderstatistics(OS)andcensoredmean(CM)isproposed1ItselectsthemeanvalueofOSandCMlocalestimationsasagloblenoisepowerestimationforthedetector,anditalsousestheautomaticcensoringtech2niqueproposedYouHe[5]1UnderSwerlingÊassumption,theanalyticexpression
4、ofPfa,PdandADTofMOSCMarederived1Bycomparisonwithotherschemes,theresultsshowthatMOSCM2CFARdetectorhasanadaptabilityforbothhomogeneousbackgroundandnonhomo2geneousbackgroundcausedbymultipleinterferingtargets,particularlyinmultipletargetsitua2tions,itexhibitsgoodrobus
5、tness,thedetectionperformanceisimproved,anditssamplesortingtimeislessthanhalfofthatofOS,CM1KeywordsRadarDetectionCFAROrderstatistics本文于1996年1月15日收到20宇航学报第19卷1 前言雷达在噪声和其它干扰背景下检测目标,总是希望无论干扰电平如何变化,检测系统的虚警概率最好能维持不变,即使变化,也希望变化较小,这就需要采用恒虚警率[1](CFAR)处理技术。近年来人们基于有序统计(OS)提
6、出了一类恒虚警处理技术,Rohling首先提出了有序统计(OS)方法,Rickard和Dillard[2]提出了筛选平均(CM)方法,Gandhi[3]和Kassam提出了剔除平均(TM)方法,这些方法对多目标或杂波边缘情形都有不同程[6]度的鲁棒性。文献提出了基于有序统计(OS)和单元平均(CA)的恒虚警检测器(MOSCA),但因检测概率Pd通常小于1,仍会有干扰目标进入后沿滑窗,会导致MOSCA的检测性能恶化。为些,本文基于有序统计(OS)和筛选平均(CM)提出了MOSCM2CFAR检测器,它的前沿滑窗和后沿滑窗分别采
7、用OS和CM方法产生局部估计,再对二者平均来[5]实现对杂波功率水平的估计,并应用了文献提出的自动筛选技术,在SwerlingÊ型目标假设下,本文推导出了它的Pfa、Pd和平均判决门限(ADT)的解析表达式,分析了它在均匀背景和多目标环境中的检测性能,并与其它方案进行了比较。2 检测原理描述和基本数学模型MOSCM检测器的原理框图如图1所示,图中v是检测单元,两侧是参考单元,滑窗长度R=M+N,M、N分别为前沿和后沿参考滑窗和长度,图中的停止移位控制器和参考单元移位寄存器一起实现自动筛选功能,自适应判决准则为H1vrTZ(
8、1)H0其中H1表示有目标,H0表示没有目标,Z是干扰功率水平估计,T是门限参数,v代表检测单元采样值。 假设背景噪声检测包络服从瑞利分布,目标图1MOSCM2CFAR检测器原理方框图模型为SwerlingÊ型,检测单元和各个参考单元的观测是统计独立的,在均匀背景中,它们具有同分布,本文仅考虑单脉冲平
