Эффективность новых версий CFAR обнаружителей при обработке M-коррелированных импульсов в условиях помех

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347019040010

Ключові слова:

процессор CFAR, индикатор движущейся цели, помеха, производный детектор, некогерентное интегрирование M импульсов, наличие нескольких целей, MTI

Анотація

Обнаружение движущейся цели MTI (moving target indicator) на фоне помех представляет собой одну из наиболее важных задач радиолокационной системы. Для решения этой задачи необходимо подавить или устранить помехи, добиваясь при этом как можно меньшего ослабления полезного сигнала. В этом отношении радиолокационная станция MTI способна обнаруживать движущуюся цель при наличии помех. Радар MTI представляет большой интерес для гражданского и военного применения, где он снижает помехи, отраженные от стационарного или медленно перемещающегося объекта. Кроме того, чтобы принимать решения о наличии цели, обработка MTI может применяться с автоматическим обнаружением. В этой ситуации CFAR обнаружитель — это общий адаптивный алгоритм, используемый в радиолокационных системах для обнаружения отраженного от цели сигнала на фоне шума и помех. Однако наличие MTI усложняет анализ производительности системы обнаружения, поскольку ее выходная последовательность коррелируется, даже если ее входная последовательность может быть некоррелированной. Цель этой статьи — проанализировать производительность процессора радиолокационных сигналов, который состоит из нерекурсивного MTI, за которым следует квадратичный интегратор и цепь CFAR обнаружителя новой версии, работа которого основана на гибридной комбинации алгоритмов CA и TM. Производительность процессора оценивается для случая, когда окружающая среда считается идеальной (однородной), а также в случае наличия сигнала от ложной цели в опорных ячейках. Численные результаты показали, что производительность процессора улучшается или за счет увеличения количества некогерентно интегрированных импульсов, или за счет уменьшения корреляции между последовательными импульсами, при условии, что вероятность ложной тревоги поддерживается постоянной.

Посилання

Dillard, G. M.; Rickard, J. T. “Performance of an MTI followed by incoherent integration for nonfluctuating signals,” Proc. of IEEE Int. Radar Conf., 28-30 Apr. 1980, San Diego, USA. IEEE, 1980, pp. 194-199.

El Mashade, M. B. “Performance analysis of the OS family of CFAR schemes with incoherent integration of M-pulses in the presence of interferers,” IEE Proc. Radar, Sonar Navig., Vol. 145, No. 3, pp. 181-190, June 1998. DOI: https://doi.org/10.1049/ip-rsn:19981607.

Machado-Fernandez, J. R.; Mojena-Hernandez, Norelys; Bacallao-Vidal, J. C. “Evaluation of CFAR detectors performance,” Iteckne, Vol. 14, No. 2, p. 170-178, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.15332/iteckne.v14i2.1772.

El Mashade, M. B. “M-correlated sweeps performance analysis of mean-level CFAR processors in multiple target environments,” IEEE Trans. Aerospace Electronic Systems, Vol. 38, No. 2, p. 354-366, Apr. 2002. DOI: https://doi.org/10.1109/TAES.2002.1008971.

Islam, Md. Maynul; Hossam-E-Haider, Mohammed. “Detection capability and CFAR loss under fluctuating targets of different Swerling model for various gamma parameters in RADAR,” Int. J. Advanced Computer Sci. Applications, Vol. 9, No. 2, p. 90-93, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.14569/IJACSA.2018.090214.

El Mashade, M. B. “M-correlated sweeps performance analysis of adaptive detection of radar targets in interference-saturated environments,” Ann. Telecommun., Vol. 66, No. 11-12, p. 617-634, 2011. DOI: https://doi.org/10.1007/s12243-010-0236-5.

Wang, W. Q. Radar Systems: Technology, Principles and Applications. Nova Science Publishers, Inc, 2013.

Yadav, Ajay Kumar; Kant, Laxmi. “Moving target detection using VI-CFAR algorithm on MATLAB platform,” Int. J. Advanced Research Computer Science and Software Engineering, Vol. 3, No. 12, p. 915-918, Dec. 2013.

Kim, Chang J. “A new formula to predict the exact detection probability of a generalized order statistics CFAR detector for a correlated Rayleigh target,” ETRI J., Vol. 16, No. 2, p. 15-25, 1994. DOI: https://doi.org/10.4218/etrij.94.0194.0022.

Ivković, Dejan; Andrić, Milenko; Zrnić, Bojan. “A new model of CFAR detector,” Frequenz, Vol. 68, Nos. 3-4, p. 125-136, Mar. 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1515/freq-2013-0087.

Mandal, Amritakar; Mishra, Rajesh. “An adaptive clutter suppression technique for moving target detector in pulse Doppler radar,” Radioengineering, Vol. 23, No. 1, p. 84-95, Apr. 2014. URI: https://www.radioeng.cz/fulltexts/2014/14_01_0084_0095.pdf.

Qin, Yuhua; Gong, Huili; Liu, Ting. “A new CFAR detector based on automatic censoring cell averaging and cell averaging,” TELKOMNIKA, Vol. 11, No. 6, p. 3298-3303, 2013. DOI: https://doi.org/10.11591/telkomnika.v11i6.2686.

Shome, Subhankar; Bera, Rabindra Nath; Sur, Samarendra Nath; Adhikary, Rabi. “Moving target detection and Doppler extraction using digital spread spectrum radar,” Int. J. Intelligent Systems Applications, Vol. 6, No. 10, p. 47-54, 2014. DOI: http://doi.org/10.5815/ijisa.2014.10.07.

Эль Машад, Мохамед Б. “Оценка эффективности усложненных версий СFAR обнаружителей при наличии сторонних целей,” Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 59, № 12, С. 14–32, 2016. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347016110017.

El Mashade, M. B. “Heterogeneous performance analysis of the new model of CFAR detectors for partially-correlated χ2-targets,” J. Systems Engineering Electronics, Vol. 29, No. 1, p. 1-17, Feb. 2018. DOI: https://doi.org/10.21629/JSEE.2018.01.01.

Опубліковано

2019-04-26

Як цитувати

Эль Машад, М. Б. (2019). Эффективность новых версий CFAR обнаружителей при обработке M-коррелированных импульсов в условиях помех. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 62(4), 179–200. https://doi.org/10.20535/S0021347019040010

Номер

Розділ

Оригінальні статті