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雷达信号恒虚警率检测及空间信号源数估计

郭启俊  
【摘要】: 在自动信号检测系统中,对应于一定的检测门限,如果噪声或杂波电平增大几分贝,虚警率就会大大增加,以致使计算机过载,这时即便是有足够大的信噪比,也不可能作出正确的判决。因此对于强度变化的噪声或杂波,需要对信号进行恒虚警率处理,使检测的虚警概率保持恒定,从而实现恒虚警率检测。 由于宽带雷达的在抗杂波、精确探测、高精度跟踪、目标识别等方面较低分辨雷达有明显的优势,因此高分辨率雷达获得了广泛的应用和重视。在高频宽带雷达照射下,舰船、飞机等目标的尺寸往往大于雷达分辨单元,目标回波分布在多个距离单元上,成为分布式目标,也称为扩展目标。针对分布式目标能量分布不均的特点,结合传统的双门限检测算法,将时域双门限检测和频域双门限检测的结果融合,提出了基于时频融合的分布式目标恒虚警率检测算法。之后,从最佳匹配滤波和主分量分析理论出发,又提出了一种基于次优匹配的分布式目标恒虚警率检测算法,该算法利用雷达一定角域内的所有一维距离像信息,它不但具有较好的检测性能,而且对不同角域内的距离像具有较好的稳健性。 近年来,各国学者开始着手解决空间谱估计理论在实际应用中存在的问题,其中,估计空间信号源数是最难解决的问题之一。现有的源数估计算法需要求取样协方差矩阵并对其进行特征值分解,因此运算量较大,而且求取样协方差矩阵需要较多的快拍数,这样造成工程实现的困难。本文提出了一种基于空域CLEAN算法的双门限RELAX-CLEAN源数估计算法。它不需要求取样协方差矩阵和特征值分解,只需要少量的快拍数就能实现较高的估计精度,但是RELAX迭代算法估计信号参数的运算量较大。针对RELAX算法的运算量大的缺点,提出了基于固定门限的源数估计算法,该方法在估计精度上不如双门限RELAX-CLEAN算法,但是它的运算量小且易于工程实现。


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