恒虚警检测器 CFAR

发布时间 2024-01-10 11:45:16作者: 倒地

目标检测

雷达在接收到回波信号后,需要区分目标与噪声。

目标检测方法的核心是阈值法。如果雷达回波大于阈值,则显示检测到目标,否则视为噪声。

采用恒定阈值

采用固定门限进行目标检测时可能会产生一定的虚警。

  • 虚警,没有目标时判断为有目标
  • 漏警,有目标时判断为没有目标

因此,需要根据雷达杂波数据动态调整检测门限,在虚警概率保持不变的情况下实现目标检测概率最大化。这种方法称为恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测技术。

采用恒虚警率 CFAR

有多种 CFAR 检测算法。基本思路都是动态确定背景噪声功率。

训练单元(Cells for Mean Level Computation),用于推导噪声功率的单元;

守护单元("Guard" Cells),放在测试单元的两侧,用于消除训练单元邻接检测单元开始和结尾的多余能量;

检测单元(Cell Under Test),一个被指定的、作为检测中心的单元。

  • CA(Cell Averaging)-CFAR,使用临近 \(2n\) 个参考单元功率的均值作为背景噪声功率水平
  • GO(Greatest Of)-CFAR、SO(Smallest Of)-CFAR,前 \(n\) 个参考单元功率之和,与后 \(n\) 个参考单元功率之和,两者中的 较大 / 较小 者作为背景噪声功率水平
  • OS(Order Statistic)-CFAR,对参考单元从小到大排序,取第 \(k\) 个样本作为噪声功率

其中,CA-CFAR 算法最为普遍。

参考来源