雷达恒虚警率技术的实用分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｃ Ｆ ＡＥ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ
Ｐ ｆ —ｌ ｐ ： ｅ ｘ ｐ Ｉ Ｌ ２ 一 ｌ
ｙ ０ 、 ，
ｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｃ ｌ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ；ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ／ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ
：
。 … ｆ ｖ １ ： 。 ｆ ｌ 一 ］
幅 度 ，虚警 概率
２／ ，其 中ｙ 为 归一化 包络
ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ．ｉ ｔ ｍ ｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｏ ｆ
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｍｔ ｏ ｆ ａ ｆ ｆ ｉ ｒ ｍｉ ｎ ｇ
ｔ ｈ ｅ Ｃ Ｆ ＡＲ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ．ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ ． ０ １ ５
雷达恒虚警率技术的实用分析
谢庭波
中 国 电 子科 技 集 团 电子 第三 十 八 研 究所 ，安 徽 合 肥 ２ ３ ０ ０ ３ Ｉ
Ｔ ｈ ｅ Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ Ｆ ａ ｌ ｓ ｅ Ａｌ ａ ｒ ｍ Ｒ ａ ｔ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
量型 恒虚 警率 检 测器 ，须 考虑 三 种环 境 因数 杂 波类 型 、雷达 杂 波 幅 度的 统 计特 性 、 杂波 的均 匀性 。 出现 在杂 波边 缘剧 烈 的幅 度 变化 、多 目标 干扰 估 计 出的 门限偏 高 ，造 成 多个 目标 互相 “ 掩 盖 ” 。其 中杂波 类 型是 最 主要 的 因素 ，如果 实 际杂 波类 型 与恒 虚警 率 检测 器杂 波模 型 不 匹配 ，将会 引起 较 大的恒 虚警 损失 。 ２ ． １慢 门 限恒 虚警 率检 测 器 本系统 正 常通 道采 用 的慢 门 限恒 虚 警率 检 测 器 ，是 针 对 窄带接 收机 噪 声 的。 窄带噪 声是 各态 历经 的平 稳随 机过 程 ，包 络 的概 率 密度 函数 为瑞利 分 布 ，即满 足 ：
ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｎ ａ ｔ ｏ ｍ ｉ ｚ ｅ ｓ ｓ ｏ ｍ ｅ Ｃ Ｆ Ａ ｇ （ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ Ｆ ａ ｌ ｓ ｅ Ａ ｌ ａ ｒ ｍ Ｐ ￣ ａ ｔ ｅ ）ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ
Ｘｉ ｅ Ｔｉ ｎ ｇ ｂ ｏ
摘
要
针对 某三 坐标雷达部 队使 用的实际情况 ，从理 论上仔细 分析 其信号处理 系统 采用的若干Baidu Nhomakorabea虚 警率技术 ，在肯 定其恒虚 警率 效果的基础上 ，
探 讨其存在 的问题 ，进而预测 恒虚 警率 技术的
前景方向。 关键 词 匹配杂波模型 ；单／ 双 参量估值 ；智能应 用
ｅ ｓ ｔ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ ； ａ ｐ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
一
其 中ｙ 为 检 测 门 限 。瑞 利 分 布 的 均 值
１问题的提出
某 三坐 标 警戒 引导 目标 雷达 ，信号 处理 模 式 为 ：正常 通道 采 用 “ 慢 门 限恒 虚警 ” 、 相参通道采用 “ 时 变 权双 凹 口的 ７ 阶 ＭＴ Ｉ 滤 波 器 ”＋ “ 快 门限恒 虚 警 ”支 路 、 “ 杂 波 图 估 值双 参 量恒 虚 警” 支路 合成 。在 海拔 １ ０ ０ ０ 米 左右 的 高 山上服 役部 队 ，春秋 季节 晴 朗天 气 ，白天 画面 干净 满足 虚警 概率 下 的发 现概 率 ；晚 上 到次 日凌 晨 ，空 气 中相 对 湿度 较大 时 ， 当 山脉 的水 蒸 气 （ 暂且 认 为 是 ａ ｎ ｇ ｅ ｌ 杂 波 ）出现 时 ，正 常通 道 、相参 通道 合成 后处 理 的 画面 虚警 很大 ，甚 至发 现 不 了 目标 ；只 选 相 参 通 道 ，加 上 自适 应 图后 ， 由于ａ ｎ ｇ ｅ ｌ 杂 波 帧间相 关性 差 ，画面改 善 不大 ，增加 自 适 应 图固 定门 限 ，满足 虚警 概率 ，但 发现 概 率 损失 大 ，航 迹 点不连 续 。 雷 达 回波 先 经过滤 波 器 ，再 送 入恒 虚警 率 处理 器 。雷 达不 同环 境 回波 的特性 和 滤波 方式 决 定 了杂 波的特 性 也决 定 了恒 虚警率 方 式。 该 雷达 信 号处 理采 用 了以 下几 种恒 虚警 率 处理 技 术 ：窄带 接收 机噪 声环 境 下的 “ 慢 门限恒 虚 警率 处理 ” ， 杂波 环境 下 的 “ 快 门 限恒 虚警 率处 理 ” ，结 合 杂波 图的 双参 量估 值 “ 超 杂波 检 测 ”、 “ 快慢 自适 应 图” 等 。 均 属参 量 型恒 虚警 率检 测 器。 可 见这 一 系列 的恒 虚警 率技 术在 发挥 作 用 的 同时 ，也 存在 局 限性 ，下 面就 从恒 虚警 率 检测 器 原理 出发 ，分 析上 述现 象 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃｔ
Ａｉ ｍ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ —
ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｅ ｍｐ ｌ ｏ ｙｉ ｎ ｇ ｆ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｍｙ， ｔ ｈ ｉ ｓ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ
Ｐ ｆ —ｌ ｐ ： ｅ ｘ ｐ Ｉ Ｌ ２ 一 ｌ
ｙ ０ 、 ，
ｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｃ ｌ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ；ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ／ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ
：
。 … ｆ ｖ １ ： 。 ｆ ｌ 一 ］
幅 度 ，虚警 概率
２／ ，其 中ｙ 为 归一化 包络
ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ．ｉ ｔ ｍ ｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｏ ｆ
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｍｔ ｏ ｆ ａ ｆ ｆ ｉ ｒ ｍｉ ｎ ｇ
ｔ ｈ ｅ Ｃ Ｆ ＡＲ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ．ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ ． ０ １ ５
雷达恒虚警率技术的实用分析
谢庭波
中 国 电 子科 技 集 团 电子 第三 十 八 研 究所 ，安 徽 合 肥 ２ ３ ０ ０ ３ Ｉ
Ｔ ｈ ｅ Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ Ｆ ａ ｌ ｓ ｅ Ａｌ ａ ｒ ｍ Ｒ ａ ｔ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
量型 恒虚 警率 检 测器 ，须 考虑 三 种环 境 因数 杂 波类 型 、雷达 杂 波 幅 度的 统 计特 性 、 杂波 的均 匀性 。 出现 在杂 波边 缘剧 烈 的幅 度 变化 、多 目标 干扰 估 计 出的 门限偏 高 ，造 成 多个 目标 互相 “ 掩 盖 ” 。其 中杂波 类 型是 最 主要 的 因素 ，如果 实 际杂 波类 型 与恒 虚警 率 检测 器杂 波模 型 不 匹配 ，将会 引起 较 大的恒 虚警 损失 。 ２ ． １慢 门 限恒 虚警 率检 测 器 本系统 正 常通 道采 用 的慢 门 限恒 虚 警率 检 测 器 ，是 针 对 窄带接 收机 噪 声 的。 窄带噪 声是 各态 历经 的平 稳随 机过 程 ，包 络 的概 率 密度 函数 为瑞利 分 布 ，即满 足 ：
ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｎ ａ ｔ ｏ ｍ ｉ ｚ ｅ ｓ ｓ ｏ ｍ ｅ Ｃ Ｆ Ａ ｇ （ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ Ｆ ａ ｌ ｓ ｅ Ａ ｌ ａ ｒ ｍ Ｐ ￣ ａ ｔ ｅ ）ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ
Ｘｉ ｅ Ｔｉ ｎ ｇ ｂ ｏ
摘
要
针对 某三 坐标雷达部 队使 用的实际情况 ，从理 论上仔细 分析 其信号处理 系统 采用的若干Baidu Nhomakorabea虚 警率技术 ，在肯 定其恒虚 警率 效果的基础上 ，
探 讨其存在 的问题 ，进而预测 恒虚 警率 技术的
前景方向。 关键 词 匹配杂波模型 ；单／ 双 参量估值 ；智能应 用
ｅ ｓ ｔ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ ； ａ ｐ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
一
其 中ｙ 为 检 测 门 限 。瑞 利 分 布 的 均 值
１问题的提出
某 三坐 标 警戒 引导 目标 雷达 ，信号 处理 模 式 为 ：正常 通道 采 用 “ 慢 门 限恒 虚警 ” 、 相参通道采用 “ 时 变 权双 凹 口的 ７ 阶 ＭＴ Ｉ 滤 波 器 ”＋ “ 快 门限恒 虚 警 ”支 路 、 “ 杂 波 图 估 值双 参 量恒 虚 警” 支路 合成 。在 海拔 １ ０ ０ ０ 米 左右 的 高 山上服 役部 队 ，春秋 季节 晴 朗天 气 ，白天 画面 干净 满足 虚警 概率 下 的发 现概 率 ；晚 上 到次 日凌 晨 ，空 气 中相 对 湿度 较大 时 ， 当 山脉 的水 蒸 气 （ 暂且 认 为 是 ａ ｎ ｇ ｅ ｌ 杂 波 ）出现 时 ，正 常通 道 、相参 通道 合成 后处 理 的 画面 虚警 很大 ，甚 至发 现 不 了 目标 ；只 选 相 参 通 道 ，加 上 自适 应 图后 ， 由于ａ ｎ ｇ ｅ ｌ 杂 波 帧间相 关性 差 ，画面改 善 不大 ，增加 自 适 应 图固 定门 限 ，满足 虚警 概率 ，但 发现 概 率 损失 大 ，航 迹 点不连 续 。 雷 达 回波 先 经过滤 波 器 ，再 送 入恒 虚警 率 处理 器 。雷 达不 同环 境 回波 的特性 和 滤波 方式 决 定 了杂 波的特 性 也决 定 了恒 虚警率 方 式。 该 雷达 信 号处 理采 用 了以 下几 种恒 虚警 率 处理 技 术 ：窄带 接收 机噪 声环 境 下的 “ 慢 门限恒 虚 警率 处理 ” ， 杂波 环境 下 的 “ 快 门 限恒 虚警 率处 理 ” ，结 合 杂波 图的 双参 量估 值 “ 超 杂波 检 测 ”、 “ 快慢 自适 应 图” 等 。 均 属参 量 型恒 虚警 率检 测 器。 可 见这 一 系列 的恒 虚警 率技 术在 发挥 作 用 的 同时 ，也 存在 局 限性 ，下 面就 从恒 虚警 率 检测 器 原理 出发 ，分 析上 述现 象 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃｔ
Ａｉ ｍ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ —
ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｅ ｍｐ ｌ ｏ ｙｉ ｎ ｇ ｆ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｍｙ， ｔ ｈ ｉ ｓ