[發明專利]一種改進的CFAR檢測方法

在審

• 申請號: 202010344727.7
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111398922A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 張貽雄;謝陽銘
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 羅恒蘭

本發明涉及一種改進的CFAR檢測方法，其考慮了雷達目標檢測的距離因素，并在閾值計算時增加了距離因子，從而提高目標的檢測概率、增加雷達檢測距離。

技術領域

本發明涉及雷達檢測技術領域，具體涉及一種改進的CFAR檢測方法。

背景技術

雷達信號檢測技術在提高雷達性能，增強目標探測能力等方面發揮著重要的作用。檢測是將信號與閾值進行比較的過程。在雷達系統中，為了減少由錯誤檢測引起的成本，希望檢測閾值不僅能使得檢測概率最大化，并且可以使得誤報率在預設水平之下。因此，通常閾值是檢測概率和虛警概率的函數。雷達仿真中對于信號噪聲一般取為高斯白噪聲，然而在實際應用中，噪聲往往是有色噪聲，且功率是未知的。

CFAR(Constant False Alarm Rate Detection)技術則可以解決這些問題，對給定的檢測單元進行檢測的時候，從相鄰塊估計噪聲功率，檢測閾值V為：V＝αN；其中,N為噪聲功率，α為閾值因子，主要取決于虛警率。從上式可知，閾值來源于實際數據的噪聲信息。在適當的閾值因子下，產生的虛警概率可以保持在一個恒定值，所以稱之為CFAR(恒虛警率檢測)。

在目前的CFAR檢測中，無論是閾值因子的選取還是噪聲的提取，其影響因素都不包含距離因素。在實際情況中，由于電磁波隨著距離的增大而衰減，對于同一種目標，其相對雷達的距離越遠，雷達所檢測的目標信號的峰值也越小，即信號越微弱。在這種情況下，由于閾值因子值取決于虛警率，與距離無關，將會導致雷達檢測不到目標，造成漏檢現象，降低了雷達的檢測距離。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種改進CFAR檢測方法，以提高目標的檢測概率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種改進的CFAR檢測方法，其包括

步驟1、輸入檢測信號，該檢測信號為雷達回波信號經處理得到的目標距離像信號；

步驟2、對檢測信號的每一檢測單元進行如下處理：

步驟2.1、對每一檢測單元進行距離因子估計，得到距離因子δ；

步驟2.2、閾值計算；

每個檢測單元的閾值V由噪聲功率N和第二閾值因子α相乘得到，所述第二閾值因子α＝f(ρ,δ)，其中，ρ為第一閾值因子，其由虛警率決定，σ為距離因子；

步驟2.3、進行閾值檢測：判斷檢測單元信號功率P是否大于閾值V，若大于，則保留該功率P，并記錄該檢測單元的信息；否則，將該檢測單元信號功率P清零；

步驟3、重復步驟2，直至遍歷檢測信號的所有檢測單元。

所述距離因子估計的準則為：距離越大，距離因子的取值越小。

所述檢測信號經過如下處理得到：

將發射信號S(t)作為參考信號，對回波信號R(t)進行脈沖壓縮處理后得到檢測信號。

采用上述方案后，本發明考慮了雷達目標檢測的距離因素，并在閾值計算時增加了距離因子，從而提高目標的檢測概率、增加雷達檢測距離。

附圖說明

圖1為本發明的檢測流程圖；

圖2為本發明實施例的CFAR檢測結果圖；

圖3為現有技術的CFAR檢測結果圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明揭示了一種改進的CFAR檢測方法，其在CFAR的基礎上，對閾值因子的提取多考慮一個距離因子，來提高目標檢測概率、增加雷達檢測距離。該檢測方法具體如下：