信号处理之CFAR恒虚警检测

本文介绍了恒虚警检测器在雷达信号处理中的应用,阐述了其基本原理,定义了接收机输入与检测器判决的四种情况,并详细讲解了CFAR的相关参数计算,包括非相参累加后截位数、信噪比计算公式、杂波剔除和多普勒维检测波门设定,最后提到了MATLAB仿真的相关内容。

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一,原理

恒虚警检测器首先对输入的噪声进行处理后确定一个门限,将此门限与输入端信号相比,如输入端信号超过了此门限,则判为有目标,否则,判为无目标。一般信号由信号源发出,在传播的过程中受到各种干扰,到达接收机后经过处理,输出到检测器,然后检测器根据适当的准则对输入的信号做出判决。雷达干扰包括接收机内部的热噪声,以及地物、雨雪、海浪等杂波干扰,有时还有敌人施放的有源和无源干扰。杂波和敌人施放干扰的强度常比接收机内部噪声电平高得多。因此,在强干扰中提取信号,不仅要求有一定的信噪比,而且必须对信号作恒虚警处理。

二,定义

信号接收机输出端的信号用 x ( t ) x(t) x(t)表示,这里存在两种情况:

    噪声和信号同时存在: x ( t ) = s ( t ) + n ( t ) x(t)=s(t)+n(t) x(t)=s(t)+n(t)
    只有噪声存在: x ( t ) = n ( t ) x(t)=n(t) x(t)=n(t)

用 H 0 H_{0} H0​和 H 1 H_{1} H1​分别表示接收机的无信号输入和有信号输入的假设;
用 D 0 D_{0} D0​和 D 1 D_{1} D1​分别表示检测器作出无信号和有信号的判决结果。

于是接收机的输入与检测器的判决将有四种情况

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