GO-CFAR算法————GO-CFAR处理器以及几种近似的GO-CFAR处理器

2021-01-04 08:29

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标签:无法   最大的   图片   区分   硬件   角度   坐标   公式   存在   

GO-CFAR算法————GO-CFAR处理器以及几种近似的GO-CFAR处理器

注:PFA:虚警

 

1、引言

  由于目标,杂波和噪声会呈现各种时间和空间分布(例如,干扰波,非均匀噪声,杂波边缘,多个目标),因此不同的架构会不同地估计噪声功率。最大的CFAR(GO CFAR)将用于计算噪声功率的参考单元划分为两个跨测试单元的邻域。GO CFAR的优点是能够在杂波边缘存在的情况下检测目标,但无法区分两个紧密间隔的目标。

  CFAR处理器通常使用包络 技术图片来检测基带信号的I和Q通道。如果不存在目标,并且I / Q噪声样本被认为是独立的且呈正态分布N(0,l),则包络检测到的噪声为瑞利分布。 然而,包络检测涉及平方和平方根,这增加了额外的硬件复杂性。使用绝对值的I / Q检测的一种不太复杂的方法是包络近似 技术图片,其中a和b是简单的乘法系数。

2、分析

 

  GO CFAR处理器的示意图如图1所示。输入I / Q噪声样本被认为是正态分布N(0,l),并且被检测为技术图片。两个参考单元邻域都包含n个单元,用于确定噪声功率水平y1,y2。通过选择y1和y2中较大的一个,然后除以参考单元数量n将其标准化,再乘以阈值系数T,即可获得检测器阈值电压V。如果测试单元的幅度大于V,则判断为目标。

技术图片

3 GO-CFAR近似包络

  包络近似值技术图片旋转复数噪声样本,以使新角度θ处于区域技术图片

 

 

中。通过将极坐标重写为 技术图片。表I给出了七个包络近似的乘数系数a和b。相对包络近似误差定义为:

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3、GO-CFAR包络

 

 

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包络检测GO CFAR处理器的PFA为

 

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4、PFA的近似公式
对于任何n,PFA都可以表示为阈值乘数T的函数,形式为

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 5、T的近似估计

求解(15)中的阈值乘数T,近似公式的形式为

 技术图片技术图片

 

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  但是,当n小时,阈值电压V 1在较大范围内连续变化。这降低了检测概率并导致高CFAR损耗。 对于大量的单元,V与真实噪声功率成正比,并且变化很小(提高了检测概率)。PFA的近似公式在计算机程序中用于确定各个GO CFAR处理器的性能。系数的多项式关系作为参考单元数量的函数,给出了一种方法,对于任何数量的1

 

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