高頻地波雷達目標二維CFAR檢測及軟件實現(xiàn).pdf

1、高頻地波雷達利用高頻電磁波在海面繞射傳播的特性,能夠超視距探測到海平面以下的船只目標和低空飛機。鑒于地波雷達的目標探測性能,全球越來越多的國家大力發(fā)展高頻地波雷達用來監(jiān)測遠距離海面船只目標。其中,雷達目標檢測是雷達回波信號處理的關鍵步驟之一,目標檢測算法得到越來越多科研人員的關注,其中恒虛警目標檢測算法是目標檢測算法中的研究熱點之一。地波雷達目標CFAR檢測是地波雷達目標檢測的重要環(huán)節(jié),其探測性能直接影響目標檢測及后續(xù)跟蹤的探測性能。根

2、據目標在距離-多普勒譜中的擴展性,目標二維 CFAR檢測能更好的對噪聲背景進行估計,在本文中,主要基于目標二維CFAR檢測展開探討:
　　在地波雷達目標二維CFAR探測方法研究方面,首先,介紹了基于曲線擬合的目標一維CFAR檢測的原理和處理流程,針對船只目標的運動性,由一維CFAR檢測擴展到二維CFAR檢測。高頻地波雷達對運動目標比較敏感,目標在RD譜上的擴展性,采用二維參考窗能更準確的估算目標背景噪聲,提高目標檢測性能。根據目標

3、在距離向和多普勒向擴展的理論分析,并結合對大量實測數據的統(tǒng)計,給出二維參考窗的參考單元、保護單元等參數的選取原則。用地波雷達實測數據對比分析一維CFAR檢測和二維CFAR檢測效果,驗證了目標二維CFAR檢測方法能夠提高目標檢測的性能。
　　在 CFAR處理方面,根據海雜波和地雜波在距離-多普勒譜上的對稱分布特征,把基于整體曲線擬合的 CFAR處理方法發(fā)展到基于分段曲線擬合的 CFAR處理方法。介紹基于分段曲線擬合的目標二維CFAR

4、檢測方法的原理和實現(xiàn)步驟,分析了基于分段曲線擬合和整體曲線擬合CFAR處理的區(qū)別。利用實測數據對比了兩種 CFAR處理算法的效果,并且利用同步 AIS數據,驗證和評價了目標檢測。結果表明基于分段曲線擬合的二維CFAR檢測效果要好于基于整體曲線擬合的二維CFAR檢測效果,特別是對海雜波內側的弱目標信號探測效果明顯。
　　最后,基于Matlab平臺開發(fā)高頻地波雷達目標CFAR檢測軟件系統(tǒng)。該軟件中集成了已實現(xiàn)的CFAR處理算法。能夠對