基于杂波分布特性的恒虚警率检测器设计

针对单元平均恒虚警率(CA-CFAR)检测器在非平稳环境下检测性能下降的问题,提出了一种基于杂波分布特性的自适应恒虚警率检测器设计方法。主要思路为:在已知背景杂波类别的前提下,选择相匹配的恒虚警率检测器来提高目标的检测性能。基于实测数据,通过在不同杂波类别的区域人工加运动目标的方式,经过与CA-CFAR检测结果的仿真实验对比,验证了所提恒虚警率检测器的有效性。

一种新的基于删除平均和单元平均的恒虚警率检测器

基于删除平均(CM)和单元平均(CA)提出了一种新型的恒虚警率检测器(CMCAM-CFAR),它采用CM和CA产生局部估计,再对二者平均实现对杂波功率估计。在SwerlingⅡ型目标假设和均匀背景下,推导出了它的检测概率(Pd)、虚警概率(Pfa)和平均判决阈值(ADT)的解析表达式,并与有序统计(OS)恒虚警率(CFAR)检测器进行了比较。分析结果表明在均匀背景和多目标环境下CMCAM-CFAR检测器的性能均优于OS-CFAR检测器的性能。

分布式自动删除平均恒虚警率检测技术

根据自动删除平均算法提出了一种新的分布式多传感器的目标检测算法.在该方法中,首先根据自动删除平均算法(Censored cell-averaging,CCA)得到各传感器的杂波/噪声电平估计,然后将检测单元电平与得到的杂波/噪声电平估计值相比较,得到有无目标的局部判决,并将其传送到融合中心.融合中心采用"k/N"融合准则得到有无目标的全局判决.其中,自动删除平均算法的优势明显,它不需要干扰的先验信息,可以容纳的干扰目标数不会像顺序统计量OS(k)(Order statistics)方法那样受指定k值的限制,更接近实际.自动删除平均算法还可以检测本身可能是目标的干扰.在假定目标服从Swerling 2型起伏的情况下,导出了相应的检测概率与虚警概率解析表达式.多种检测器数值和图表分析的比较结果表明了该方法的有效性和优越性.

二维自适应单元平均恒虚警率检测

针对机载预警雷达当杂波背景中出现多个目标或者强干扰时,一般的CA-CFAR检测器和OS-CFAR检测器的检测性能严重下降问题,提出了一种二维情况下的自适应单元平均恒虚警检测方法(2D-ACA-CFAR).它是通过把超过删除阈值的强干扰从采样集合中删除掉,然后进行CA-CFAR检测.仿真结果表明这种方法在多干扰、强干扰的情况下具有良好的检测性能.

基于支持向量机技术的智能恒虚警率检测器

中科院声学研究所水下航行器信息技术重点实验室助理研究员王雷欧及其合作者利用机器学习中的支持向量机技术,研制出一种智能的恒虚警率（Constant False Alarm Rate,CFAR）检测器,研究论文发表于IEEE Access.

应用匹配滤波器的车道线恒虚警率识别方法

针对多种道路场景下车道线的识别问题,提出了一种应用匹配滤波器和恒虚警率检测器的处理方法。根据车道线横截面的灰度轮廓特征,对图像局部区域,采用不同尺度的匹配滤波算子,实现不同环境条件下车道线区域的特征增强;利用可产生自适应阈值的恒虚警率检测器,提取车道线特征点,并通过随机抽样一致性方法拟合产生车道边界线。在车道线跟踪阶段,建立车道线参数数据库,分析当前帧车道线与数据库的匹配置信度,并动态更新该数据库。在嵌入式系统中,经过多种工况的试验验证,该算法能稳定地识别车道线,准确提取相关参数,处理速率达到30FPS。

一种双通道雷达恒虚警率处理方法

在分析双通道恒虚警率(CFAR)检测系统原理的基础上,以瑞利杂波分布为背景,建立了一个三元检测的数学模型,推导出线性检波下双通道CFAR检测器的虚警概率表达式。结合公式利用MATLAB仿真,定量分析了影响虚警概率的因素,并将其与单通道情况进行了比较,得出双通道的虚警概率是归一化门限与消隐门限的函数的结论。

恒虚警检测器中的双门限方法

叙述了双门限恒虚警检测器的原理,着重分析了两个门限的相互关系,给出了实用例子。

基于波形对比度最优的扩展动目标恒虚警检测

在太赫兹高分辨引信系统中,引信与目标的相对运动会引起高分辨距离像剧烈变形,从而严重影响目标的检测。针对太赫兹引信扩展目标检测问题,提出了一种基于波形对比度最优的扩展动目标恒虚警检测方法。该方法利用波形对比度最优准则来估计雷达与目标之间的相对运动速度,进而实现运动补偿和恒虚警率目标检测,从而显著提高了太赫兹引信的目标检测性能。该方法简单并且在低信噪比的情况下也能有很好的检测效果。仿真实验验证了所提方法的优点和有效性。

非平稳噪声环境下LFMCW信号恒虚警检测算法研究

为了提高电子侦查系统中对非平稳噪声环境下线性调频连续波信号的实时检测能力,提出了一种对信号进行分段检测的低复杂度算法.根据假定最大调频斜率设定窗函数宽度,将截获信号均匀分割为多个序列,在每个时间序列内建立短时谐波模型,并采用多个正交窗函数对信号进行加权离散傅里叶变换.在此基础上,推导出符合F分布的检测模型.该模型与噪声功率无关,因此检测前无需统计噪声功率,可对非平稳噪声环境下的信号进行恒虚警率检测.仿真分析了影响该算法性能的参数,通过与单窗口检测算法对比,验证了该算法在非平稳噪声环境下优良的检测性能.

基于双边截断的双参数海上风电站SAR图像CFAR检测

文章提出了1种基于双边截断的双参数海上风电站SAR图像CFAR检测器DTCS-TPCFAR,目的是提高在具有多个目标海上区域和石油泄漏区域等环境下对海上风电站的检测性能。DTCS-TPCFAR所提出的双边截断杂波的方法,能够同时消除高强度和低强度异常值的干扰,同时保留真实的杂波样本。通过使用最大似然估计计算双边截断后样本的均值和标准差,然后通过这2个参数估计值计算出截断阈值,最后再结合指定的虚警率(Probability of False Alarm,PFA)来对测试单元(Test Cell,TC)进行判断,完成最终的目标检测。这也是首次将CFAR检测器用于检测海上风电站。文章通过Sentinel-1数据集来验证该方法的有效性。实验结果表明,文章所提出的算法在相同指定虚警率下,具有更高的检测率(Detection Rate,DR)和更低的误报率(False Alarm Rate,FAR)。

基于线性模型广义似然比检验的突发信号检测方法

针对突发信号检测问题,分别建立了实信号检测和复信号检测的二元假设检验模型,基于线性模型广义似然比检验构建了检验统计量,得出了两种假设条件下检验统计量的概率分布函数,并根据检验统计量的概率分布函数推导出了检测器性能的解析表达式。用仿真的方法对推导结果进行了验证,仿真结果和理论结果完全一致。

多基地雷达中双门限CFAR检测算法

针对多基地雷达系统,该文为解决传统集中式检测算法数据传输率大的问题,根据广义似然比检测算法和自适应匹配滤波算法,提出两种双门限恒虚警率检测器:双门限广义似然比检测器和双门限自适应匹配滤波检测器。首先各个局部雷达站将超过第1门限的局部检验统计量传送到融合中心。然后融合中心根据局部雷达站传送的数据计算融合后的全局检验统计量,并与第2门限比较,得到最终的判决结果。在各空间分集通道的信杂噪比假设相同的条件下,给出了双门限自适应匹配滤波检测器的虚警概率和检测概率的解析表达式。仿真结果表明,两种双门限检测器在低数据率传输时能够保持较好的检测性能。

SAR图像CFAR检测的快速算法综述

针对合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)图像目标检测中恒虚警率(Constant false alarm rate,CFAR)算法的广泛应用,进行CFAR检测的快速算法分析具有重要研究价值.首先概述了当前国内外对SAR图像CFAR检测快速算法的研究现状;然后分别从快速预筛选和迭代计算方法两个方面对各类快速算法的实时性及性能进行了分析总结,给出了四种基本CFAR检测器的迭代计算公式,并提出了一种研究CFAR检测快速算法的基本框架,现有的快速算法均可纳入该理论框架予以分析;最后,以经典双参数CFAR检测算法为例,对该基本框架进行仿真实现和性能分析,验证了其可行性与检测性能.结果表明:新的CFAR检测快速算法基本框架充分融合了快速预筛选思想和迭代计算方法的优势,有效提高了CFAR算法在SAR图像检测应用中的执行效率.

基于聚类的SAR图像快速目标检测

针对SAR图像目标检测效率低、虚警概率高及SAR图像的特点,改进了Mean Shift聚类算法,并与双参数CFAR检测技术相结合,提出了一种能够快速而准确的SAR图像目标检测算法。通过聚类预处理SAR图像,降低了背景杂波对目标检测的影响及检测的虚警率,并且聚类后的SAR图像具有一定的结构,将图像结构的概念引入到目标检测中,避免了对图像逐点检测,大大提高了检测速度。实验结果表明,该方法具有检测速度快、虚警概率低的特点。

一种SAR图像机动目标检测与分析方法

从SAR(合成孔径雷达)图像中检测和分析目标是进行SAR自动目标识别的关键步骤,提出了一种SAR图像中地面机动目标检测与分析的方法,该方法在对图像进行预处理后首先利用背景杂波强度分布为指数分布假设的恒虚警率算法以及形态学运算对原始的SAR场景数据进行快速检测获得感兴趣的目标区域,然后提取目标区域8个特征构成特征矢量以详细描述目标。实验结果表明,该方法计算速度快,能够从获得的目标区域得到大量有用的信息,而且该方法具有一定的通用性。

海杂波环境下改进的中值矩阵检测方法

考虑到最大特征值具有较优的信号检测能力,将基于信息几何的矩阵恒虚警率检测方法与最大特征值相结合,提出了基于最大特征值的改进中值矩阵恒虚警率检测方法。利用矩阵流形上不同的几何测度估计杂波的中值矩阵;采用协方差矩阵的最大特征值作为检测统计量,将最大特征值与不同的中值矩阵估计值相结合得到6种改进的中值矩阵检测方法。通过复杂度分析和基于仿真数据和实测数据的仿真实验验证了改进算法的有效性。

一种改进MVI-CFAR检测器的性能分析

VI-CFAR检测器在均匀环境和非均匀环境下均具有较强的自适应性,但若前后两个参考滑窗均存在干扰目标时,VI-CFAR检测性能急剧下降。为克服该问题,本文采用有序统计平均CFAR和有序统计选小CFAR来替代VI-CFAR中最小选择CFAR。所提出的算法不但解决了干扰目标位置随机分布的问题,还解决了当其中一个滑窗的干扰目标数超过最大容限时检测性能下降的问题。在参考滑窗中干扰目标个数与扰噪比均不相同的情况下,分析了统计量VI的变化,有助于评估和设计VI-CFAR类检测器在多目标环境下抗干扰目标的最大容限。仿真结果表明,该改进算法提高了VI-CFAR在多目标环境下的鲁棒性,与其他改进算法相比,其排序处理时间降低一倍。

UWBSAR图像中的点目标检测

针对超宽带合成孔径雷达(UWBSAR)图像的某些应用场合,研究了其中的点目标检测问题,提出了一种检测算法。该算法综合运用方向依赖滤波和子图像融合提取UWBSAR图像中点目标的各向同性特征,并通过恒虚警率检测最终实现UWBSAR图像中的点目标检测。对实验数据的处理验证了该方法的有效性。

SAR图像舰船目标双阈值快速CFAR检测算法

针对舰船检测的高效性现实需求,本文提出了改进的舰船目标CFAR检测算法。在全局阈值的基础上,利用第一虚警率检测出超过全局阈值的像素点,将超过全局阈值的像素点视作疑似目标点,将低于全局阈值的像素点视作杂波点。在局部窗口检测过程中,引入筛选机制,设置第二虚警率,将背景窗口中的疑似像素目标剔除得到最终的检测结果。该算法计算量少,并且改善了多目标环境下的检测性能,消除了泄露到背景窗口中的目标像素对杂波统计特性的影响。仿真结果表明算法的有效性。