基于OS和UMVE的最大选择恒虚警检测算法

为了提高恒虚警检测器在多目标环境下的检测性能及有效控制杂波边缘环境中虚警率的上升,基于结合高效的无偏最小方差估计(UMVE)算法提出了一种新的最大选择恒虚警检测算法(OSUMGO-CFAR),它的前、后沿滑窗分别采用OS和UMVE方法得到两个局部估计,将其中的最大值作为背景杂波功率水平估计,去设置自适应检测门限。在SwerlingⅡ型目标假设下,推导了该算法在均匀背景下的矩产生函数M

第 9卷第 5期20 0 8年 1 0月

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基于 O S和 U E的最大选择恒虚警检测算法 MV王坚浩 严利华 马明，, (. 1空军工程大学 3程学院，陕西 2西安 703;. 1082空军第一航空学院，河南信阳 440 ) 600

摘要：了提高恒虚警检测器在多目标环境下的检测性能及有效控制杂波边缘环境中虚警率为 的上升，于结合高效的无偏最小方差估计 ( M E)法提出了一种新的最大选择恒虚警检测基 U V算算法( S MG C AR,的前、沿滑窗分别采用 O O U O— F )它后 S和 U E方法得到两个局部估计， MV将

其中的最大值作为背景杂波功率水平估计，去设置自适应检测门限。在 S e i 型目 w rn 1 l gI标假设下，推导了该算法在均匀背景下的矩产生函数 M F平均判决阈值 A T、目标环境下检测概 G、 D多率 P和杂波边缘环境中虚警尖峰的数学解析表达式。采用数值计算的方法， 将恒虚警损失及虚警尖峰分别作为衡量算法在多目标和杂波边缘环境下性能优劣的标准。分析结果表明，该算法在多目标和杂波边缘引起的非均匀背景中的性能，比 O T O和 G S O算法得到了改均 SMG OG善。

关键词：检测；虚警；偏最小方差估计；恒无虚警尖峰中图分类号：T 9 7 5 N 5.1文献标识码： A文章编号：0 9— 5 6 2 0 ) 5一o 3 0 10 3 1 (08 0 0 8— 5

在雷达自动检测系统中，恒虚警( F R检测算法是一种提供检测阈值的数字信号处理算法， CA )根据实际杂波强度自动调整门限以实现一种近似恒定的虚警率，这是以检测损失作为代价的，通常将这种恒虚警损失 ( F R—L S )为评价检测算法性能优劣的尺度。当背景杂波中存在干扰目标时， CA O S作经典的方法是采用有

序统计 ( s j删除平均 ( M)、 o)、 C]剔除平均( M)等算法。文献[,] T 4 5提出了一种无偏最小方差估计( M E算法， UV )它采用加权的方法来

对杂波强度的无偏最小方差进行估计，从而减小了恒虚警损失。但是， 该算法在杂波边缘环境中将导致虚警率上升，而采用最大选择 ( O 方法能较好地控制虚警率上升。 G ) 本文基于结合高效的 U V M E算法与 G O方法的优点，提出了一种新的恒虚警检测器( S M O— F R OU G CA )算法，的前沿和后沿滑窗分别采用 O和 U V它 s M E方法得到两个局部估计，将其中的最大值作为背景杂波功率水平估计，去设置自适应检测门限，有效控制了杂波边缘环境中虚警率的上升。

1检测模型描述假设背景噪声检测包络服从瑞利分布，只考虑单脉冲平方检’,且狈目标模型为 S el gI。检测单元 4 w rn型 i l和各个参考单元的观测是统计独立的，都服从指数分布。当参考单元中不存在目标时，且它们具有相同的概率密度函数 ( D ) P F和概率分布函数 ( D )分别为 CF,

) -e ( ) () 1 e ( )>=-p一，=一x一_, 0￣x F p当参考单元中存在目标时，它们的概率密度函数( D ) P F为

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收稿日期：0 8— 2~ 6 20 0 2

基金项目：国家“ 6” 8 3计划资助项目( 0 6 A 0 X X 20 A X 1 X )作者简介：王坚浩 (92一，, 18 )男浙江余姚人，硕士生，主要从事雷达信号处理研究； m i hmlnwn@s atm E— a: io ag i .o la t n严利华 (95一，, 16 )男浙江余姚人，教授，主要从事雷达信号处理、雷达对抗研究 .