基于单光子计数激光雷达的Bayesian检测研究

在单光子计数激光雷达检测领域,目前的检测方法在低信噪比情况下虚警概率会增加,同时也无法适应噪声变化的问题。针对这些问题,提出了一种基于Bayesian的检测方法,该方法首先通过雷达方程估计回波信号光子数的范围,将其作为先验信息,而后结合二项分布建立了累计概率模型,基于Bayesian判决准则计算得到检测阈值,此阈值能够在检测概率与虚警概率中间择其平衡。这种方法不仅克服了低信噪比检测困难的情况,还减少了先验信息的获取难度。实验结果表明,对比固定阈值其虚警概率降低了10倍。对比“恒虚警”其检测概率提高了约20%。验证了方法具有良好的检测效果,具备一定的可操作性。     

基于FPGA的激光雷达恒虚警率控制技术研究

研究了激光雷达中的雪崩光电二极管恒虚警率控制技术,提出了一种基于FPGA的恒虚警率控制电路,通过噪声检测能够有效地根据背景辐射进行自适应调整,保持恒定的虚警率,并使雪崩二极管处于最佳工作偏压.实验结果表明其良好地实现了恒虚警率控制.     

单光子量子雷达的恒虚警检测条件

量子雷达是将量子效应引入经典雷达探测领域,解决经典雷达在探测、测量和成像等方面的技术瓶颈,提升雷达综合性能的技术。文中简述了量子雷达的基本原理及光子计数体制雷达在这一领域所处的地位,基于普朗克公式和奈奎斯特公式分析了光子计数体制雷达的量子物理基础,基于纽曼·皮尔逊准则推导了光子计数体制中最优的信号检测准则,提出了光子计数体制量子雷达的恒虚警检测条件,基于真实环境进行了光子计数雷达的信号检测仿真,并对比了文中提出的方法相对于经典雷达信号检测方法在光子计数体制下的优势。     

激光雷达的单光子计数器计数实现

单光子计数器作为激光雷达的数据采集部件,目的是实现对PMT输出脉冲信号的计数,并把数据实时上传给计算机.鉴于脉冲信号上升时间短、数据量大,本系统选用CPLD作为计数器和控制器,采用门控双通道无缝计数方法,可实现50 ns的门宽分辨率.用一片32 K×16 bit的SRAM做缓存,可满足每50 ns的时间分辨率最大65535次的计数.采用USB作为数据传输接口,可以很好地满足高速、实时的设计要求.     

雷达恒虚警率检测算法综述

恒虚警检测是雷达自动检测系统中非常重要的一种目标自动检测方法.本文综述了不同CFAR检测算法研究发展现状,分析了不同应用背景的CFAR检测器的选取,并对CFAR检测技术的发展趋势进行了展望.     

基于改进型恒虚警的毫米波雷达检测算法

为了提高毫米波雷达在多目标环境下的检测性能,在变化指数恒虚警（Variability Index CFAR,VI-CFAR）的基础上提出了一种改进算法,即当背景环境为多目标环境时,采用KL散度单元筛选恒虚警（Kullback–Leibler Trimmed Mean CFAR,KLTM-CFAR）替换单元平均恒虚警（Cell Averaging CFAR,CA-CFAR）与最小选择恒虚警（Smallest of CFAR,SO-CFAR）进行策略选择,有效避免了毫米波雷达在多目标环境下的目标遮蔽问题,提升了检测性能。对改进后的检测算法进行了仿真分析,结果表明,多目标环境下,在其他几种检测器基本丧失检测能力的情况下,该检测器仍保持着90%以上的检测概率,并且在均匀环境和杂波边缘环境下,也有较为良好的表现。     

基于恒虚警的高频雷达起伏目标检测算法研究

针对高频雷达目标检测过程中由于信噪比波动导致检测概率降低、跟踪丢失的问题,提出了基于高低双门限的关联检测算法。基于高频雷达相邻次扫描过程中目标运动信息的相关性,根据目标的速度、距离、方位等运动信息为目标建立关联区域,后续检测时在此关联区域内自动降低判决门限以提高检测概率。理论分析及实测数据表明,与常规恒虚警检测比较,关联检测算法在保持相同虚警概率的同时可获得更高的检测概率,从而有效提高高频雷达的检测和跟踪性能。     

基于风险估计的弱小目标恒虚警检测

复杂背景下的红外弱小目标检测是目标探测领域的一个难题。为了有效抑制复杂背景的干扰,降低复杂背景所带来的虚警,提出了一种基于风险估计的恒虚警检测方法。首先,分析了背景分布的统计方法,对传统的正态分布统计方法予以改进,对滤波后的图像做局部灰度的分布统计,从而更准确地描述背景图像的分布规律。然后,在传统的恒虚警算法中加入风险估计,将背景复杂度作为风险估计判断依据,利用风险估计自适应调整分割阈值,从而达到抑制背景干扰、减少虚警和误判的目的。最后,实验结果表明:该算法可以显著减少复杂背景造成的虚警,并保证能够有效探测出弱小目标。     

基于恒虚警率的双阈值检测方法

针对对海导航雷达视频图像背景灰度值分布不均匀,不同位置的目标与背景对比度不同的特点,以及对海导航雷达视频图像目标检测处理效率的要求,结合传统的阈值分割处理思路,提出一种基于恒虚警率的双阈值检测方法。该方法在保证低虚警率的基础上,结合现有的全局阈值和局部阈值两种处理思路,实现对对海导航雷达视频图像目标的快速精确检测,并在实测数据上与常用阈值检测算法Otsu算法进行了验证比较。结果证明,该算法能有效提高目标检测的准确度。     

连续波频率调制雷达频域恒虚警检测的研究

光纤光耦合技术及数字处理技术的进步使得基于光纤连续波频率调制(FMCW)雷达技术快速发展。针对激光雷达时域信号处理在远程目标探测中的不足,根据雷达传统时域中的多重门限以及FMCW雷达回波频谱的特点,使用了频域恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)目标检测技术。该CFAR技术是基于对回波信号进行时频变换,并对其结果进行解析,得出目标的距离及速度信息,实现在恒定虚警概率的前提下最大化提高系统的探测率。     

恒虚警处理中基于噪声采样的检测门限设定

恒虚警（CFAR）检测是雷达信号处理的重要组成部分。介绍了某型雷达的目标检测 原理,分析了噪声恒虚警处理中门限系数对目标检测的影响,提出了一种基于噪声采样的门 限系数确定方法,最后在仿真计算的基础上验证了该方法的可行性。     

多目标环境下的恒虚警率处理器

本文提出一种新型二侧单元平均选大恒虚警率处理器(NEWGO-CFAR)。NEWGO-CFAR处理器不仅能够在“杂波边缘”雷达环境中取得比GO-CFAR处理器更加完美的结果,更重要的是它能够实现多目标检测,而且其处理对时间比能够进行多目标检测的OS-CFAR处理器的处理时间要短得多,进而使得多目标检测向实时处理迈进一大步。本文通过计算仿真展示了这一新型处理器的性能。     

基于FPGA的红外视频图像目标恒虚警检测实现

运用雷达上经典的自适应恒虚警的检测方法,分析红外图像特性,针对红外目标特点,结合FPGA的优势实现对红外视频图像目标的快速检测。兼顾了实时性、处理速度、系统可靠性等要求。外置可调谐式阈值设置,可适应多环境问题。实验结果表现出较好的效果,展现出较高的实用价值。     

一种新型恒虚警检测方法初探

提出综合性能良好的混合型CFAR处理方法，分析其检测性能，并和常规CFAR处理方法进行了比较。     

恒虚警概率新型实现途径及其检测方法

阐述了动目标检测雷达恒虚警概率处理的新型实现途径，动态杂波图恒虚警处理的原理、技术实现及其优越性，介绍了该种实现途径下恒虚警概率的检测方法。     

基于时频融合的分布式目标的恒虚警率检测

从双门限检测理论出发,将时域、频域双门限检测法结合起来,推导出一种基于时频融合的分布式目标的恒虚警率检测方法。以同一目标的两个不同角域的距离像检测为例,通过仿真验证了时频融合检测法具有较好的检测性能,并将其与时域、频域双门限检测法和广义似然比检测法进行了性能比较。结果表明：时频融合检测法优于广义似然比检测法;而与时域、频域双门限检测法相比,时频融合检测法对不同角域距离像具有良好的稳健性。     

一种航迹恒虚警的目标检测跟踪一体化算法

对于传统雷达系统,目标检测和目标跟踪通常被看作是两个独立的过程。然而,在跟踪阶段,可以获得目标位置信息(跟踪信息),将该信息反馈至目标检测器将有助于提升检测性能。为此,该文提出一种航迹恒虚警的目标检测跟踪一体化算法。首先根据目标跟踪信息和目标运动模型,建立预测波门;然后按照给定的航迹虚警概率,计算帧虚警概率,即预测波门内至少出现一个虚警的概率;最终根据帧虚警概率调整预测波门内的检测门限,完成目标检测过程。仿真实验表明,该算法可以大大提高目标检测概率,推远目标跟踪距离,同时也可以保证目标突然消失时航迹能够以较高的概率结束。     

基于雷达知识库的知识辅助恒虚警检测算法

在非均匀杂波背景下,传统的恒虚警检测算法,比如CA鄄CFAR,所选择的参考单元与待检测单元往往无法满足独立同分布的条件,导致背景杂波功率水平的估计值存在偏差,使得检测性能降低。针对上述问题,文中提出了一种基于雷达知识库的知识辅助恒虚警检测算法。首先,利用雷达环境知识来构建动态的雷达知识库;然后,利用雷达知识库中的先验信息来辅助参考单元的选择,提高背景杂波功率水平的估计准确性,从而降低非均匀背景带来的影响;最后,利用线性调频连续波雷达采集的实测数据对该算法性能进行了验证。结果表明:在非均匀杂波环境下,基于雷达知识库的知识辅助恒虚警检测算法比传统算法有更好的检测性能。     

一类基于VMSR的恒虚警检测器

设计了一类基于VMSR的改进型恒虚警检测器,给出了检测器的检测结构框图,同时描述了该类检测器的检测模型并给出了相应的检测概率表达式。该类检测器通过VR删除算法自适应删除杂波背景中的干扰样本,并将剩余样本按照不同操作得到杂波背景功率估计,提高了复杂杂波背景下检测器的精确性及鲁棒性。通过与典型VMSR-CFAR检测器的仿真对比实验,验证了该类检测器的检测性能。     

单元平均恒虚警率检测中的一个新结论

分析了单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测器在多目标环境中的检测性能。通过数学推导,得出一个结论:在CA-CFAR中,当参考单元数与干扰目标数的比值小于归一化门限时,此时不管信杂比多大,CA-CFAR对主目标的检测概率始终为零,即主目标始终被“遮挡”。最后用仿真实验验证了该结论。