PDF《姚元飞,何奎,钱延军,彭祥》

doi: 10.

3969 / j. issn.1001 - 893x.2013.05.013 降低船用连续波雷达虚警概率的海杂波抑制方法 姚元飞, 何奎 , 钱延军,彭祥龙(中国西南电子技术研究所,成都610036) 摘要 : 为了解决海杂波引起的船用连续波雷达虚警概率增大,以及海杂波抑制算法工程应用难度大的问题,提出了一种工程实用的海杂波抑制方法.首 先,通过双参数删除型CFAR 检测算法和统计检测算法进行二次检测;

然后,依据邻近帧之间目标回波相关性较强和片状海杂波相关性较弱的特点进行帧间处理.仿 真和海上实验均表明,应用该方法的船用连续波雷达可以降低不同强度的海杂波背景下的虚警概率.关键词:船用连续波雷达;

海杂波抑制;

二次检测;

帧间处理;

虚警率中图分类号:TN958.94 文献标志码:A文章编号:1001 - 893X( 2013)

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05 A Sea Clutter Suppression Method for Reducing Marine CW Radar False Alarm Probability YAO Yuanfei,HE Kui,QIAN Yanjun,PENG Xianglong ( Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu 610036, China) Abstract: In order to solve increasing of probability of false alarm caused by the marine continuous wave( CW) radar sea clutter,as well as difficulty of sea clutter suppression algorithm engineering applications, a practical engineering sea clutter suppression method is proposed. First,secondary detection is performed by biparametric delete constant false alarm rate( CFAR)detection algorithm and statistical detection algorithm. Then, according to the feature that the target echo correlation between adjacent frames is strong and flaky sea clutter correlation is weak, the interframe processing is carried out. Simulation and sea experiments show that through application of the method marine CW radar can reduce the probability of false alarm under different intensities of sea clutter. Key words: marine CW radar;

sea clutter suppression;

secondary detection;

interframe processing;

false alarm probability

1 引言 船用连续波(CW) 雷达可以安装在各类船舶上,探测周围的各类物体如船只、浮标、桥墩或岛屿等,给船舶驾驶员提供直观的目标距离与方位信息,规避各类危险障碍物,防止碰撞事故,也可以引导船舶按航道行驶.船 用连续波雷达是利用接收到的回波信号进行目标探测,然而回波信号中不仅包含目标的回波信号,也包含来自海面和地面等物体散射产生的回波信号,这种影响目标信息提取的信号称为杂波.显 而易见,杂波肯定会增大雷达的虚警概率或减小虚警概率恒定时的检测概率,因此,必须对其进行抑制.海杂波是雷达无线电波与海浪相互作用而散射回的信号,其强弱不但与海面状态有关,还与雷达发射频率、极化方式和无线电波入射角等因素有关,和地杂波相比,海杂波是运动和起伏的,因而消除海杂波的难度很大.目 前,国内外关于海杂波抑制算法的研究主要有以下几种:基于不同海杂波分布模式进行参数估计的海杂波抑制算法[1] 、 基于神经网络提取海杂波预测模型参数的海杂波抑制算法[2] 、 基・295・第53 卷第5期2013 年5月电讯技术Telecommunication Engineering Vol.53 No.5 May.

2013 通讯作者:yyf617488@163. com Corresponding author: yyf617488@163. com 收稿日期:2012 -

12 - 04;

修回日期:2013 -

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21 Received date:

2012 -

12 - 04;

Revised date:

2013 -

03 -

21 于核函数和带宽的海杂波概率密度函数估计算法[3] 、 基于非线性分析的海杂波抑制算法[4-5] 、 基于时频分布的海杂波抑制算法[6] , 以及基于Hough 变换的检测前跟踪算法[7] , 由于这些算法复杂度较大,所以完成这些算法需要的运算量自然很大.然 而,目前的数字处理器件还达不到理想化的处理速度,因此,目前这些算法大多还处于理论分析或者仿真阶段.针对海杂波抑制算法工程应用难度大这一问题,本文首先描述了海杂波的高斯模型和非高斯模型,然后提出了一种基于海杂波成像后形态特征的海杂波抑制方法.海 杂波成像后的形态特征主要有两类:一类是离散点形态,这类海杂波成像后是一个个离散点形态;