雷达原理及系统课件：SQ-雷达系统-第二章.pptVIP

慢门限恒虚警率处理 数字式噪声电平恒定电路 * * 直接测量噪声的虚警率，并讲该值与预置的虚警率相比较，根据差值大小和正负，自动调整门限，保持恒定虚警率 对休止期距离单元采样 低门限10-1～10-2，高虚警，减少检测单元数和存储计数量 虚警频率计算 噪声取样单元数 几百个重复周期输出一次 快门限恒虚警率处理 外界杂波的特点 * * ① 区域性，存在于某方位、某距离位置上 ② 强度变化明显，分 平稳杂波 非平稳杂波 ③ 杂波均值 ，可在检测点邻近单元(杂波性质相同)取得 雨、海浪、地杂波，敌方施放的箔条等 快门限恒虚警率处理 平稳杂波CFAR电路 * * 参考单元或取样单元 移位寄存器 以临近单元杂波平均值作为检测点的杂波估值 对参考单元的输出作归一化处理，即获得恒虚警率的效果 相减或相除 各邻近单元内杂波的统计平均值相等 邻近单元平均 快门限恒虚警率处理 平稳杂波邻近单元平均CFAR电路 * * 引入对数运算的目的：把归一化过程的除法变为对数相减， 有利于工程实现。 对数单元平均CFAR处理原理框图 所用的参考单元不多，且平均值估值起着门限作用，因此 是快门限电路。 快门限恒虚警率处理 非平稳杂波CFAR电路 * * 杂波的边缘效应 (d)的中段平坦部分为恒虚警段 恒虚警率段两边有突变：内侧大， 虚警增加；外侧小，检测概率下降 快门限恒虚警率处理 非平稳杂波恒虚警率电路 * * 消除杂波边缘效应的影响 平均选大恒虚警电路 快门限恒虚警率处理 非平稳杂波恒虚警率电路 * * 雷达信号最佳检测准则 * * 发现概率 虚警概率 漏警概率 正确不发现概率 纽曼-皮尔逊准则 或者 虚警概率 一定条件下，使总错误概率最小。 在 的条件下，使发现概率 达到极大，或使漏警概率 达到极小。 总错误概率： 待定系数 两种错误的加权和 虚警概率 漏警概率 高维输入空间的假设检验问题 * * 对接收波形多次观测或多次取样作出判决 接收样本矢量为 如何划分区域使判决最佳？ n维空间 有信号的条件概率密度为： 发现概率为： 无信号的条件概率密度为： 虚警概率为： 高维输入空间假设检验问题 * * 总错误概率为： 要 ，应使： 的所有点划分在 范围 最优化结果 的所有点划分在 范围 高维输入空间假设检验问题 * * 改写为： 判为有信号 判为无信号 似然比 最佳检测系统 ★ 由一个似然比 计算器和一个门限判决器组成 典型雷达信号的最佳检测系统 确知脉冲信号的最佳检测 * * 已知：波形和参数(出现时间、载频、初相等)。 信号、噪声带宽限制在 内。 其中：噪声为平稳高斯噪声，均值 ，方差 观测时间为 可用 个取样值表示，则： 典型雷达信号的最佳检测系统 确知脉冲信号的最佳检测 * * 确知：波形和参数(出现时间、载频、初相等)均已知 噪声为平稳高斯噪声，均值 ，方差 观测时间为 样本矢量 在高斯噪声条件下， 的概率密度函数为： （只有噪声） （信号 + 噪声） 典型雷达信号的最佳检测系统 * * 平稳随机变量，各取样点 独立 似然比 判有信号 判无信号 典型雷达信号的最佳检测系统 * * 判有信号 判无信号 似然比计算可以用一个互相关器来实现： 相关器可用匹配滤波器代替 典型雷达信号的最佳检测系统 随机相位脉冲信号的最佳检测 * * 窄带随机相位信号表达式： 幅度调制函数 相位调制函数 随机初相 设噪声为平稳高斯分布。 是随机相位函数，对 进行分解，得到： 高频正交分量 高频同相分量 典型雷达信号的最佳检测系统 * * 目标：求 典型雷达信号的最佳检测系统 * * 由确知脉冲信号似然比表达式： 随机脉冲信号条件似然比表达式： 在 内均匀分布 ,其中 典型雷达信号的最佳检测系统 * * 的平均似然比为： 第一类零阶 修正贝塞尔函数 ★ 最佳检测随机相位信号的判决准则表示为： 判有 判无 判有 判无 或者 典型雷达信号的最佳检测系统 * * 为 的单调函数 判有信号 判无信号 为信号的幅度 可用包络检波得到其判决 SI(t)匹配滤波 SQ(t)匹配滤波 x(t) ( )2 ( )2 判决器 门限 有信号 无信号 SI(t)或SQ(t)匹配滤波 x(t) 包络检波 判决器 门限 有信号 无信号 典型雷达信号的最佳检测系统 脉冲串信号的最佳检测 * * 脉冲的初相为确定值 相参(或相干)脉冲串 脉冲的初相为随机值 非相参(或非相干)脉冲串 相参脉冲串信号的最佳检测 根据最佳检测系统，