Оценка эффективности усложненных версий СFAR обнаружителей при наличии сторонних целей

Автор(и)

  • Мохамед Б. Эль Машад Университет аль-Азхар, Каир, Єгипет

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347016120025

Ключові слова:

CFAR обнаружение, шумовая граница, ложная цель, неустойчивая цель, рабочие характеристики приемника, ROC, отношение сигнал-шум, SNR

Анотація

CFAR обнаружитель обеспечивает эффективное фоновое обнаружение возможно подвижных целей, статистические параметры которых неизвестны. Схема CA-CFAR с усреднением по ячейкам оптимально работает с однородными, экспоненциально распределенными помехами. Однако качество обнаружения значительно ухудшается при наличии сигналов от сторонних целей в опорном множестве или в областях резкого изменения мощности фоновых шумов. Для решения данных проблем предложен OS-CFAR обнаружитель с использованием порядковой статистики. Хотя данный обнаружитель хорошо работает при наличии сторонних целей, все же он недостаточно эффективен для предотвращения ложных тревог, возникающих из-за изменений в мощности помех во время передачи. Алгоритм TM-CFAR с усечением среднего, который реализует усечение среднего упорядоченного набора данных, возможно считать улучшенной версией техники порядковой статистики OS. При сознательном усечении упорядоченных отсчетов, TM обнаружитель может показать результаты лучше, чем OS обнаружитель. Для одновременного использования преимуществ схем CA, OS и TM предложены две комбинации CAOS и CATM. Каждая из этих версий оптимизирует преимущества двух CFAR обнаружителей в зависимости от характеристик шумов и целей поиска для улучшения возможности обнаружения целей при постоянном уровне ложной тревоги. Это реализуется путем параллельной работы двух стандартных схем CFAR. Задача этой статьи — анализ этих разработанных версий в гетерогенной обстановке, чтобы показать в какой степени они способны улучшить поведение CFAR обнаружителей.

Посилання

Gandhi P. P. Analysis of CFAR processors in homogeneous background / P. P. Gandhi, S. A. Kassam // IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. — Jul. 1988. — Vol. 14, No. 4. — P. 427–445. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/7.7185.

El Mashade M. B. Performance analysis of modified ordered-statistics CFAR processors in nonhomogeneous environments / M. B. El Mashade // Signal Processing. — Feb. 1995. — Vol. 41, No. 3. — P. 379–389. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/0165-1684(94)00109-D.

El Mashade M. B. Monopulse detection analysis of the trimmed mean level CFAR processor in nonhomogeneous situations / M. B. El Mashade // IEE Radar, Sonar Navig. — Apr. 1996. — Vol. 143, No. 2. — P. 87–94. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/ip-rsn:19960324.

El Mashade M. B. Detection analysis of linearly combined order statistic CFAR algorithms in nonhomogeneous background environments / M. B. El Mashade // Signal Processing. — Jul. 1998. — Vol. 68, No. 1. — P. 59–71. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/S0165-1684(98)00057-7.

El Mashade M. B. M-sweeps exact performance analysis of OS modified versions in nonhomogeneous environments / M. B. El Mashade // IEICE Trans. Commun. — 2005. — Vol. E88-B, No. 7. — P. 2918–2927. — DOI : http://dx.doi.org/10.1093/ietcom/e88-b.7.2918.

El Mashade M. B. Analysis of cell-averaging based detectors for c2 fluctuating targets in multitarget environments / M. B. El Mashade // J. Electron. (China). — Nov. 2006. — Vol. 23, No. 6. — P. 853–863. — DOI : http://dx.doi.org/10.1007/s11767-005-0067-0.

El Mashade M. B. Performance analysis of OS structure of CFAR detectors in fluctuating target environments / M. B. El Mashade // PIER C. — 2008. — Vol. 2. — P. 127–158. — DOI : http://dx.doi.org/10.2528/PIERC08022807.

Magaz B. A new adaptive linear combined CFAR detector in presence of interfering targets / B. Magaz, A. Belouchrani, M. Hamadouche // PIER B. — 2011. — Vol. 34. — P. 367–387. — DOI : http://dx.doi.org/10.2528/PIERB11012603.

El Mashade M. B. Analysis of adaptive detection of moderately fluctuating radar targets in target multiplicity environments / M. B. El Mashade // J. Franklin Inst. — Aug. 2011. — Vol. 348, No. 6. — P. 941–972. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/j.jfranklin.2011.03.004.

El Mashade M. B. Performance analysis of CFAR detection of fluctuating radar targets in nonideal operating environments / M. B. El Mashade // Int. J. Aerospace Sci. — 2012. — Vol. 1, No. 3. — P. 21–35. — DOI : http://dx.doi.org/10.5923/j.aerospace.20120103.01.

Wang W. Q. Radar Systems: Technology, Principles and Applications / W. Q. Wang. — Nova Sci. Pub., Inc., 2013.

Эль Машад М. Б. Аналитическая оценка рабочих характеристик адаптивного обнаружения флуктуирующих целей радара / Мохамед Б. Эль Машад // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2013. — Т. 56, № 7. — С. 3–17. — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347013070017.

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

Эль Машад М. Б. Улучшение характеристик классических обнаружителей с фиксированной вероятностью ложной тревоги в идеальных условиях и условиях множества целей / Мохамед Б. Эль Машад // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2014. — Т. 57, № 7. — С. 3–24. — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347014070012.

Ivković D. False alarm analysis of the CATM-CFAR in presence of clutter edge / Dejan Ivković, Milenko Andrić, Bojan Zrnić // Radioengineering. — Apr. 2014. — Vol. 23, No. 1. — P. 66–72. — URL : http://www.radioeng.cz/fulltexts/2014/14_01_0066_0072.pdf.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-12-17

Як цитувати

Эль Машад, М. Б. (2016). Оценка эффективности усложненных версий СFAR обнаружителей при наличии сторонних целей. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 59(12), 14–32. https://doi.org/10.20535/S0021347016120025

Номер

Том 59 № 12 (2016)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.