基于雷达杂波图的CFAR算法-雷达杂波图.docx

基于雷达杂波图的CFAR算法:雷达杂波图第39卷第4期(总第154期)2010年12月火控雷达技术FireControlRadarTechnologyVol.39No.4(Series154)Dec.2010基于雷达杂波图的CFAR算法王雪雷卓欧阳耀果(西安电子科技大学西安710071)【摘要】在研究现代三坐标(3D)雷达中三维杂波图的形成原理的基础上,将各种恒虚警(CFAR)算法应用于轮廓杂波图中,得出采用有序统计(OS)算法不但可较好的对杂波建立标志,对杂波外的目标不建立标志位,且对慢速目标有较好的检测效果。此外,给出了其在现场可编程门阵列(FP-GA)中的实现。关键词:三维杂波图;轮廓杂波图;CFAR算法;现场可编程门阵列中图分类号:TN92;TP301.6文献标志码:A文章编号:1008-8652(2010)04-052-04CFARAlgorithmBasedonClutterMapofRadarWangXue,LeiZhuo,OuyangYaoguo(XidianUniversity,Xi′an710071)Abstract:Onbasisofstudyingprincipleofforming3D-cluttermapinmodern3Dradar,variousconstantfalsea-larm(CFAR)algorithmsareappliedtoprofilecluttermap,itisconcludedthatusingtheorderedstatisticsalgo-rithmcannotonlybuildabettermarkonthetargetinsidetheclutter,notbuildamarkonthetargetoutsidetheclutter,butalsohasbetterdetectioneffectivenessontheslowmovingtarget.Inaddition,itsimplementationonfieldprogrammablegatearray(FPGA)isgiven.Keywords:3D-cluttermap;profilecluttermap;CFARalgorithm;FPGA1引言为了提高动目标显示改善因子,现代雷达信号处理通常采用双支路进行处理,即MTD(或MTI)相参处理支路和正常处理支路。正常支路可以减少不必要的处理损失,提高目标尤其是低速小目标的检测能力,因为强杂波环境中所必须的滤波器抑制凹口及快门限恒虚警率处理,在弱杂波或无杂波条件下势必导致一定程度上检测能力降低;而相参对消支路可以提取杂波内的多普勒信息,因此为了实现对正常处理和相参处理结果的选择,必须建立一个能够反映杂波有/无的轮廓杂波图(见图1),它可以提供杂波的二分层(1/0)概略信息,数字`1"表示有杂波,用来选择相参支路的输出,数字`0"表示无杂波,用来选择正常支路的输出。本文首先详细论述杂波图的原理和CFAR算法,在此基础上,对某[2]雷达阵地周围环境的实测杂波数据进行了分析。图1轮廓杂波图信号示意图2杂波图原理及CFAR算法杂波图是一种时域上的自适应处理方法。主要用来实时记录雷达阵地周围环境的杂波分布及其强度变化。它是基于对同一空间单元的多次扫掠值进行处理来估计出此单元杂波的平均幅度,从而给出雷达阵地周围环境的二分层信息。收稿日期:2010-06-01作者简介:王雪,女,1984年生,。。处理的重要内容之一,在自动检测中,恒虚警率处理可使终端计算机不至于因干扰太强而过载,从而保证雷达的正常工作。为了对杂波图的效果进行改进,进行分析的恒虚警方法如下:a.单元平均的方法:即对每个杂波单元的数据进行平均处理,即图2杂波检测单元示意图m2.1杂波图的基本原理杂波图将雷达的探测范围划分成若干个距离/方位/仰角区单元,每一单元称为一个杂波检测单元,表征杂波检测单元的示意图如图2所示。其中Δθ表示方位宽度,Δφ表示仰角宽度,Δρ表示径向大小。这样空间就被划分成若干个空间单元(Δθ,Δφ,Δρ),并用ΔV表示.杂波图最根本的是对每个扇区ΔV内的杂波功率进行估算,然后给出表征ΔV的二分层信息。对于面分布杂波而言,一般认为,扇区ΔV内杂波分布是均匀的,杂波起伏不大,估算方法采用脉内距离单元平均,脉间相关积累。假定杂波单元ΔV内分辨距离单元数为m,脉冲数为r,任一杂波分辨单元幅度估计值为A(i,j),τ是脉冲宽度,Δα是一个脉冲重复周期T时间内方位扫描的角度,(i,j)是杂波检测单元的坐标,这样每个检测单元有m个正常信号输人序列xi′,j′),那么n(Δρ=mτ,Δθ=rΔα脉内:Xi,j)∑xi′,j′)n(n(mi′m[4～6]X(i,j∑xi′,j′)nn(mi′b.单元选大的