16、雷达系统性能评估：蒙特卡罗模拟与跟踪器特性分析

雷达系统性能评估：蒙特卡罗模拟与跟踪器特性分析

1. 蒙特卡罗 ROC 模拟

1.1 ROC 曲线基础

在雷达系统中，接收器操作特性（ROC）曲线用于衡量系统在检测目标时的性能，特别是在排除无目标时的虚假信号（误报）方面的能力。检测系统通过将接收到的信号值与预设阈值进行比较，来判断目标是否存在。目标检测概率（Pd）是指当目标实际存在时，瞬时信号值大于阈值的概率；误报概率（Pfa）是指当目标不存在时，信号值大于阈值的概率。蒙特卡罗模拟通过生成大量有目标和无目标的雷达回波，计算超过阈值的信号值比例，从而得到 Pd 和 Pfa。

1.2 雷达参数设定

首先，我们需要指定雷达的各项参数：

c = physconst('LightSpeed');
pd = 0.9;
pfa = 1e-6;
max_range = 4000;
target_range = 3000.0;
range_res = 50;
tgt_rcs = 1.5;
fc = 10e9;
lambda = c/fc;
Npulse = 45000;
Npulsebuffsize = 10000;

这些参数包括期望的检测概率、误报概率、雷达最大范围、目标实际范围、距离分辨率、目标雷达截面积和工作频率等。为了降低内存需求，我们将信号按脉冲块进行处理。

1.3 波形和信号参数选择

根据脉冲距离分辨率计算波形脉冲带宽，根据最大范围计算脉冲重复频率。由于信号是基带信号，采样频率设置为带宽的两倍。