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复杂背景下多策略恒虚警检测算法研究

李兵飞  
【摘要】:恒虚警(CFAR)检测器作为雷达接收机的重要组成部分,通过对背景杂波功率的估计自适应设定检测门限。传统的恒虚警检测在整个检测过程仅中采用单一的恒虚警检测策略,灵活性低并且伴有附加的CFAR损失。恒虚警检测算法的研究主要集中在两个方面:根据传统检测器的特性提出一种新的CFAR检测策略,以获得在各种杂波背景环境下性能的折中;根据对杂波背景特征分析选择当前最优的CFAR检测策略或者通过适当的策略组合第一类中的检测方法,获得整体性能的改善。本论文主要对第二类基于背景分析的多策略恒虚警率检测算法进行研究,内容如下: 首先,对恒虚警检测的研究现状和基础原理进行分析,主要包括国内外当前恒虚警检测研究的方法总结,恒虚警率检测对应的杂波与目标模型,以及瑞利背景下传统的CFAR检测算法介绍。 其次,基于VI-CFAR检测器与S-CFAR检测器,本文提出了一种瑞利背景下的多策略CFAR检测算法SVI-CFAR。论述了SVI-CFAR检测器的构成以及参数设置方法,分析表明SVI-CFAR兼有两种检测器的优点,既保留了VI-CFAR在均匀背景和杂波边缘环境下特性,同时具有S-CFAR在多干扰目标环境下的稳健性能。 最后,对非瑞利杂波背景下多策略CFAR检测算法进行研究。在对常见杂波统计模型及其参数估计方法进行分析的基础上,通过对当前三种常见杂波模型匹配算法:KS检验、PDF检验和Anderson-Darling检验的分析,得出Anderson-Darling检验具有最好的模型识别性能。基于K样本Anderson-Darling杂波块均匀性检验,提出了一种改进的均匀杂波块提取方法MAD-CFAR,性能分析表明MAD能有效对抗杂波块中嵌入的多干扰目标与骑跨非均匀杂波块。


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