自适应恒虚警研究与硬件设计
发布时间：2023-04-08 18:16
为了解决在不同环境中目标检测时雷达系统的适应性与稳定性，本文对自适应恒虚警方法中的可变性指数恒虚警(VI-CFAR)进行改进，其中改进主要是针对VI-CFAR在多目标环境下检测概率低的缺点进行的。这个缺点是VI-CFAR为了保证低的虚警率从而将判断背景为多目标环境的概率降低引起的，所以改进的方向就是在控制虚警率的前提下增大判断背景为多目标环境的概率。在对VI-CFAR选择不同恒虚警所需要的条件改进后，同时还将删除平均等方法融入其中，形成新的VICM-CFAR方法。对VICM-CFAR进行matlab建模后，仿真结果表明，在杂波均匀环境下，以检测概率达到0.5时的SNR为比较对象，VICM-CFAR比VI的性能高3.59%，比OS的性能升高了11.23%；杂波边缘环境下，在CNR为最常见的10dB时，CA的虚警尖峰是VICM的31倍，OS的虚警尖峰是VICM的79倍，VI的虚警尖峰比VICM高60%；在常见的CNR为20dB时，CA的虚警尖峰是VICM的82倍，OS的是VICM的44倍，VI的虚警尖峰是VICM的2.87倍；在多目标环境下，本文设计的VICM方法最多可在左右窗各自容纳6个...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文研究的背景及意义
1.2 雷达恒虚警检测的研究现状和发展方向
1.2.1 恒虚警检测的研究现状
1.2.2 恒虚警检测的发展方向
1.3 本文的研究内容及安排
第二章 恒虚警检测相关背景
2.1 雷达回波模型
2.1.1 目标起伏模型
2.1.2 噪声信号
2.1.3 杂波信号
2.2 假设检验
2.2.1 对目标的假设检验问题
2.2.2 奈曼-皮尔逊准则（N-P 准则）
2.3 恒虚警基础
2.3.1 单元平均（CA）类恒虚警检测器
2.3.2 有序统计（OS）类恒虚警检测器
2.3.3 删除均值（CMLD）类恒虚警检测器
2.3.4 自适应恒虚警检测器
2.4 本章小结
第三章 VI 恒虚警改进及性能仿真
3.1 VI-CFAR 恒虚警检测器
3.1.1 VI-CFAR 基本原理
3.1.2 VI-CFAR 的性能的优势与劣势
3.1.3 VI-CFAR 改进的方向
3.2 VICM-CFAR 方法
3.2.1 VICM-CFAR 基本原理
3.2.2 VICM-CFAR 的虚警率分析
3.2.3 VICM-CFAR 功能实现的 matlab 仿真
3.3 VICM-CFAR 性能分析
3.3.1 均匀环境下
3.3.2 杂波边缘环境下
3.3.3 多目标环境下
3.4 本章小结
第四章 VICM 恒虚警硬件逻辑设计
4.1 设计目标
4.2 总体设计方案
4.2.1 系统设计
4.2.2 IP 接口设计
4.3 功能块设计与验证
4.3.1 连续串入 18 个数据累加功能块设计
4.3.2 连续串入 18 个数平方和功能块设计
4.3.3 VI 统计量计算
4.3.4 VI 统计量判决功能块设计
4.3.5 MR 统计量功能块设计
4.3.6 CA 类恒虚警功能块设计
4.3.7 排序求和功能块设计
4.3.8 CM 恒虚警功能块设计
4.3.9 CMCA 恒虚警功能块设计
4.3.10 CMCAGO 恒虚警功能块设计
4.3.11 恒虚警控制选择功能块设计
4.3.12 阈值门限生成与目标比较功能块
4.4 本章小结
第五章 VICM 算法 IP 核的验证与综合
5.1 VICM 算法 IP 核的验证平台概述
5.2 算法的 matlab 系统模型构建
5.3 VICM 算法 IP 核的验证
5.3.1 连续串入 18 个数据累加求和功能验证
5.3.2 连续串入 18 个数的平方累加求和功能验证
5.3.3 VI 统计量计算功能验证
5.3.4 VI 统计量判决功能验证
5.3.5 MR 统计量判决功能验证
5.3.6 排序求和功能验证
5.3.7 恒虚警控制选择的功能验证
5.3.8 阈值门限功能验证
5.3.9 输出结果功能验证与后仿真时序验证
5.4 VICM-CFAR 的 IP 核的逻辑综合及结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
本文编号：3786245
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文研究的背景及意义
1.2 雷达恒虚警检测的研究现状和发展方向
1.2.1 恒虚警检测的研究现状
1.2.2 恒虚警检测的发展方向
1.3 本文的研究内容及安排
第二章 恒虚警检测相关背景
2.1 雷达回波模型
2.1.1 目标起伏模型
2.1.2 噪声信号
2.1.3 杂波信号
2.2 假设检验
2.2.1 对目标的假设检验问题
2.2.2 奈曼-皮尔逊准则（N-P 准则）
2.3 恒虚警基础
2.3.1 单元平均（CA）类恒虚警检测器
2.3.2 有序统计（OS）类恒虚警检测器
2.3.3 删除均值（CMLD）类恒虚警检测器
2.3.4 自适应恒虚警检测器
2.4 本章小结
第三章 VI 恒虚警改进及性能仿真
3.1 VI-CFAR 恒虚警检测器
3.1.1 VI-CFAR 基本原理
3.1.2 VI-CFAR 的性能的优势与劣势
3.1.3 VI-CFAR 改进的方向
3.2 VICM-CFAR 方法
3.2.1 VICM-CFAR 基本原理
3.2.2 VICM-CFAR 的虚警率分析
3.2.3 VICM-CFAR 功能实现的 matlab 仿真
3.3 VICM-CFAR 性能分析
3.3.1 均匀环境下
3.3.2 杂波边缘环境下
3.3.3 多目标环境下
3.4 本章小结
第四章 VICM 恒虚警硬件逻辑设计
4.1 设计目标
4.2 总体设计方案
4.2.1 系统设计
4.2.2 IP 接口设计
4.3 功能块设计与验证
4.3.1 连续串入 18 个数据累加功能块设计
4.3.2 连续串入 18 个数平方和功能块设计
4.3.3 VI 统计量计算
4.3.4 VI 统计量判决功能块设计
4.3.5 MR 统计量功能块设计
4.3.6 CA 类恒虚警功能块设计
4.3.7 排序求和功能块设计
4.3.8 CM 恒虚警功能块设计
4.3.9 CMCA 恒虚警功能块设计
4.3.10 CMCAGO 恒虚警功能块设计
4.3.11 恒虚警控制选择功能块设计
4.3.12 阈值门限生成与目标比较功能块
4.4 本章小结
第五章 VICM 算法 IP 核的验证与综合
5.1 VICM 算法 IP 核的验证平台概述
5.2 算法的 matlab 系统模型构建
5.3 VICM 算法 IP 核的验证
5.3.1 连续串入 18 个数据累加求和功能验证
5.3.2 连续串入 18 个数的平方累加求和功能验证
5.3.3 VI 统计量计算功能验证
5.3.4 VI 统计量判决功能验证
5.3.5 MR 统计量判决功能验证
5.3.6 排序求和功能验证
5.3.7 恒虚警控制选择的功能验证
5.3.8 阈值门限功能验证
5.3.9 输出结果功能验证与后仿真时序验证
5.4 VICM-CFAR 的 IP 核的逻辑综合及结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
本文编号：3786245
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