PDF《姚元飞,何奎,钱延军,彭祥》

则M帧处理时,海杂波造成L次以上(包括L次)虚警的概率Pfa- M可以表示为Pfa- M = ∑ M N = L CN MPN fa- S (

1 - Pfa- S) M- N ( 7) 其中,N表示虚警次数.依据式(7) 进行仿真,当M=3和L=2时的虚警概率仿真结果如图5所示,其中横坐标为单帧处理时的虚警概率,纵坐标为采用帧间处理算法后的虚警概率,由此图可以看出,采用帧间处理算法后的虚警概率相对单帧处理时的虚警概率得到了大幅减小,比如,当单帧处理时的虚警概率为10-

5 时,采用帧间处理算法后的虚警概率可以降低为10-

9 . 图5虚警概率仿真结果Fig.5 Simulation result of false alarm probability 4.2 海上实验在算法应用过程中,采用TI 公司性价比较高的DSP 芯片TMS320C6748 作为硬件平台进行设计,二次检测算法中CFAR 检测的参考单元设置为一个可变处理窗,式(7) 中的M和L设置为可变数值,它们联合组成了海杂波等级调节系数,可以通过雷达的显控面板进行调节,从而使得船用连续波雷达在海上使用时,可以根据海上的实际状况实时调节海杂波抑制强度.应用本文提出的海杂波抑制方法的船用连续波雷达在海上进行实验时,遇到的风浪较大,首先通过雷达的显控面板关闭海杂波抑制功能,得到的雷达图像如图6所示;

然后,打开海杂波抑制功能,因为风浪较大,所以将海杂波等级调节系数在40% ~ 70%之间进行手动调节,同时对雷达图像进行实时观察,发现海杂波等级调节系数在60%时海杂波抑制效果较好,故 将海杂波等级调节系数锁定在60%, 对应CFAR 检测的可变处理窗包括255 个参考单元,对应式(7) 中的M和L分别为3和2, 此时,得到的雷达图像如图7所示.对 比可见,采用本文介绍的海杂波抑制方法,不但抑制了绝大多数海杂波,而且没有对船舶、海岸、堤坝等目标产生影响.图6海杂波抑制功能关闭时的雷达图像Fig.6 Radar image of closing sea clutter suppression function ・

5 9

5 ・ 第53 卷姚元飞,何奎,钱延军,等:降低船用连续波雷达虚警概率的海杂波抑制方法第5期图7海杂波抑制功能打开时的雷达图像Fig.7 Radar image of opening sea clutter suppression function

5 结束语本文依据海杂波成像后的形态特征,提出了一种基于船用连续波雷达的海杂波抑制方法.仿 真分析和海上实验表明,该方法不但可以解决海杂波引起的船用连续波雷达虚警概率增大的问题,而且可以根据海上的实际状况实时调节海杂波等级,抑制不同强度的海杂波.与 国内外同类技术相比,该方法运算量小,易于实现,在应用过程中采用低成本的DSP 即可完成设计,因此,便于在船用连续波雷达上普及使用,适当改进后也可以在船用脉冲雷达上推广使用,从而使得船用雷达在海杂波背景下的虚警概率得到普遍降低.参考文献:[1] 姚云萍,段昶,方庆.一种船用雷达的海杂波抑制算法[J].火控雷达技术,2011, 40( 3) :

32 - 36. YAO Yunping,DUAN Chang,FANG Qing. A Sea Clutter Suppression Algorithm for Marine Radar [J]. Fire Control Radar Technology,2011, 40( 3) :

32 - 36.( in Chinese) [ 2] 林三虎.基于混沌的非相干雷达海杂波抑制方法研究[D].西安:西安电子科技大学,2006. LIN Sanhu. Cancellation of Sea Clutter based on Chaos The ory[ D]. Xi′an: Xidian University, 2006.( in Chinese) [ 3] 杨永生,张宗杰.基于核函数和带宽的海杂波概率密........