高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

相参雷达K分布海杂波背景下非相干积累恒虚警检测方法

张坤 水鹏朗 王光辉

张坤, 水鹏朗, 王光辉. 相参雷达K分布海杂波背景下非相干积累恒虚警检测方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(7): 1627-1635. doi: 10.11999/JEIT190441
引用本文: 张坤, 水鹏朗, 王光辉. 相参雷达K分布海杂波背景下非相干积累恒虚警检测方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(7): 1627-1635. doi: 10.11999/JEIT190441
Kun ZHANG, Penglang SHUI, Guanghui WANG. Non-coherent Integration Constant False Alarm Rate Detectors against K-distributed Sea Clutter for Coherent Radar Systems[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2020, 42(7): 1627-1635. doi: 10.11999/JEIT190441
Citation: Kun ZHANG, Penglang SHUI, Guanghui WANG. Non-coherent Integration Constant False Alarm Rate Detectors against K-distributed Sea Clutter for Coherent Radar Systems[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2020, 42(7): 1627-1635. doi: 10.11999/JEIT190441

相参雷达K分布海杂波背景下非相干积累恒虚警检测方法

doi: 10.11999/JEIT190441
基金项目: 国家自然科学基金(61671357)
详细信息
    作者简介:

    张坤:男,1989年生,博士生,主要研究方向为压缩感知、雷达信号处理和海面目标检测及其参数估计

    水鹏朗:男,1967年生,教授,博士生导师,研究方向为雷达目标探测、图像处理和滤波器组设计与应用

    王光辉:男,1990年生,硕士生,主要研究方向为海杂波模型建模和目标检测算法

    通讯作者:

    张坤 xidiankun@163.com;kzhang_1608@stu.xidian.edu.cn

  • 中图分类号: TN959.72

Non-coherent Integration Constant False Alarm Rate Detectors against K-distributed Sea Clutter for Coherent Radar Systems

Funds: The National Nature Science Foundation of China (61671357)
  • 摘要:

    相参雷达系统下的非相干积累检测方法,可以提高雷达的目标检测速度,达到实时处理的要求。然而,相参雷达系统下的非相干积累检测方法对参考单元数、脉冲积累数、杂波散斑协方差矩阵以及海杂波模型的形状参数均是非恒虚警(CFAR)的。该文基于块白化的海杂波预白化方法,提出预白化单元平均恒虚警(PWCA-CFAR)检测方法和预白化单元中值恒虚警(PWCM-CFAR)检测方法,并使用了匹配于参考单元数、脉冲积累数、形状参数的自适应门限,确保提出检测方法的恒虚警特性。实验结果表明,当存在异常单元时,PWCM-CFAR检测方法的检测性能优于PWCA-CFAR检测方法。

  • 图  1  CA-CFAR和CM-CFAR的检测统计量在不同脉冲间相关系数下的经验累积分布函数

    图  2  PWCA-CFAR和PWCM-CFAR检测方法的原理框图

    图  3  不同异常分辨单元比例情况下PWCA-CFAR和PWCM-CFAR检测方法的ROC曲线

    图  4  不同形状参数情况下PWCA-CFAR和PWCM-CFAR检测方法的ROC曲线

    图  5  在不同块白化长度下PWCA-CFAR和PWCM-CFAR检测方法的计算时间

    图  6  3组数据的幅度图

    图  7  3组数据的幅度分布拟合结果

    图  8  PWCA-CFAR和PWCM-CFAR检测方法在3组数据不同目标信杂比情况下的检测概率

  • 张玉石, 许心瑜, 尹雅磊, 等. L波段小擦地角海杂波幅度统计特性研究[J]. 电子与信息学报, 2014, 36(5): 1044–1048. doi: 10.3724/SP.J.1146.2013.01139

    ZHANG Yushi, XU Xinyu, YIN Yalei, et al. Research on amplitude statistics of L-band low grazing angle sea clutter[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2014, 36(5): 1044–1048. doi: 10.3724/SP.J.1146.2013.01139
    赵文静, 刘畅, 刘文龙, 等. K分布海杂波背景下基于最大特征值的雷达信号检测算法[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(9): 2235–2241. doi: 10.11999/JEIT171092

    ZHAO Wenjing, LIU Chang, LIU Wenlong, et al. Maximum eigenvalue based radar signal detection method for K distribution sea clutter environment[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2018, 40(9): 2235–2241. doi: 10.11999/JEIT171092
    时艳玲, 水鹏朗. ANMF和CM-CFAR在K分布海杂波下的性能分析[J]. 西北大学学报: 自然科学版, 2012, 42(3): 359–364, 380. doi: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2012.03.004

    SHI Yanling and SHUI Penglang. Performance analysis of ANMF and CM-CFAR detectors against K-distributed sea clutter[J]. Journal of Northwest University:Natural Science Edition, 2012, 42(3): 359–364, 380. doi: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2012.03.004
    WARD K D, TOUGH R J A, and WATTS S. Sea Clutter: Scattering, the K Distribution and Radar Performance[M]. London, United Kingdom: The Institution of Engineering and Technology, 2013: 101–143.
    郝程鹏, 侯朝焕. 一种K-分布杂波背景下的双参数恒虚警检测器[J]. 电子与信息学报, 2007, 29(3): 756–759.

    HAO Chengpeng and HOU Chaohuan. A two parameter CFAR detector in K-distribution clutter[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2007, 29(3): 756–759.
    ROHLING H. Radar CFAR thresholding in clutter and multiple target situations[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 1983, AES-19(4): 608–621. doi: 10.1109/TAES.1983.309350
    孟祥伟. 秩和非参数检测器在杂波边缘中的性能[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(12): 2859–2864. doi: 10.11999/JEIT190136

    MENG Xiangwei. Performance of rank sum nonparametric detector at clutter edge[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2019, 41(12): 2859–2864. doi: 10.11999/JEIT190136
    代振, 王平波, 卫红凯. 非高斯背景下基于Sigmoid函数的信号检测[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(12): 2945–2950. doi: 10.11999/JEIT190012

    DAI Zhen, WANG Pingbo, and WEI Hongkai. Signal detection based on Sigmoid function in Non-Gaussian noise[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2019, 41(12): 2945–2950. doi: 10.11999/JEIT190012
    HUANG Penghui, XIA Xianggen, LIAO Guisheng, et al. Long-time coherent integration algorithm for radar maneuvering weak target with acceleration rate[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2019, 57(6): 3528–3542. doi: 10.1109/TGRS.2018.2885508
    CHEN Shuailin, LUO Feng, ZHANG Linrang, et al. Coherent integration detection method for maneuvering target based on dynamic programming[J]. AEU-International Journal of Electronics and Communications, 2017, 73: 46–49. doi: 10.1016/j.aeue.2016.12.021
    李东宸, 水鹏朗, 许述文. 块白化杂波抑制的海面漂浮小目标检测方法[J]. 西安电子科技大学学报: 自然科学版, 2016, 43(6): 21–26. doi: 10.3969/j.issn.1001-2400.2016.06.004

    LI Dongchen, SHUI Penglang, and XU Shuwen. Floating small target detection in the sea clutter via block-whitened clutter suppression[J]. Journal of Xidian University, 2016, 43(6): 21–26. doi: 10.3969/j.issn.1001-2400.2016.06.004
    朱洁丽, 汤俊. 基于改进的ZMNL和SIRP的K分布杂波模拟方法[J]. 雷达学报, 2014, 3(5): 533–540. doi: 10.3724/SP.J.1300.2014.13124

    ZHU Jieli and TANG Jun. K-distribution clutter simulation methods based on improved ZMNL and SIRP[J]. Journal of Radars, 2014, 3(5): 533–540. doi: 10.3724/SP.J.1300.2014.13124
    REED I S, MALLETT J D, and BRENNAN L E. Rapid convergence rate in adaptive arrays[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 1974, AES-10(6): 853–863. doi: 10.1109/taes.1974.307893
    GINI F. Performance analysis of two structured covariance matrix estimators in compound-Gaussian clutter[J]. Signal Processing, 2000, 80(2): 365–371. doi: 10.1016/s0165-1684(99)00135-8
    The defence, peace, safety, and security unit of the council for scientific and industrial research. The Fynmeet radar database[EB/OL]. http://www.csir.co.za/small_boat_detection, 2014.
  • 加载中
图(8)
计量
  • 文章访问数:  2641
  • HTML全文浏览量:  888
  • PDF下载量:  143
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-06-18
  • 修回日期:  2020-05-25
  • 网络出版日期:  2020-06-04
  • 刊出日期:  2020-07-23

目录

    /

    返回文章
    返回