基于DSP的雷达恒虚警检测技术研究(4)
1.3 本文工作主要内容和论文安排
对于基于雷达检测系统来说，为了达到实时性探测的性能要求，必需具备先进的信号处理算法以及能够支持该算法可靠运行的高速大容量信号处理硬件平台。
本文的主要工作是介绍雷达工作原理，杂波模型以及雷达信号处理中恒虚警检测的基本原理与实现方法，重点讨论了高速实时信号处理机中主要的信号处理算法—恒虚警率检测，以及如何利用DSP信号处理平台来实现一文单元平均CFAR信号处理检测过程，并进行调试、测试。
本文工作内容共分为四节，其各节的内容安排如下：
第一节介绍了雷达信号恒虚警检测处理的背景和意义，介绍了CFAR检测技术的历史，国内外研究现状，并对整个论文的结构安排做了概括。
第二节讨论了常用的瑞利分布、对数正态分布、韦布尔分布三种杂波幅度分布模型和功率模型，采用matlab编程仿真产生了这三种类型的杂波分布信号。
第三节讨论了CA-CFAR、GO-CFAR,SO-CFAR和OS-CFAR检测算法的原理及算法，并采用matlab软件进行了编成仿真。比较了检测器在干扰，边缘杂波，多目标情况下检测与虚警性能，从中找出并总结了不同检测器的性能特点。
第四节将所提出的方法结合与实际工程应用上。第四章首先对TI公司的DSP芯片C6x系列进行了初步的介绍与，表明其的可利用性。接着采用C++语言在CCS环境中编制一文单元平均CFAR检测DSP实现程序。然后在C6x平台，DSP芯片C6x系列的TMS320C6416完成仿真，调试CFAR检测程序，并分析，判断算法的正确与否。
最后对全文的研究工作进行了总结，并提出了今后的研究方向。
本论文第二节是理论基础，其分析的结果将用于第三节各个方法的原理依据。第三节是很重要的，该节表示了本文的创新和工程应用的原理。第四节将决定算法能否进入实际工程应用上，它是算法最好的表现依据。
2 雷达杂波信号模型与分析
雷达工程师使用术语杂波，表示自然环境中的不需要的回波。这意着这些不需要的回波“扰乱了”雷达工作，使对需要目标回波的检测变得困难。杂波包括来自陆地，海洋，天气（特别是雨），鸟群，以及昆虫的回波。在较低的雷达频率，电离的流星尾迹和极光的回波也能产生杂波。被称为箔条 的电子战结束，虽然不是自然环境的一个例子，但由于它是不需要且像雨一样的杂波，因此通常也认为是杂波。杂波通常在空间范围内分布，即其物理尺寸比雷达分辨单元大得多。当然，也有“点”或离散的杂波回波，例如电视塔，水塔，建筑物以及其他类似的结构都能产生大的反向散射。大的杂波回波能遮蔽所需目标回波，从而限制雷达的能力。
为了能够反映雷达信号处理机的真实性能，同时为改进信号处理方案提供理论依据，雷达杂波仿真模块输出的杂波模拟信号应该能够逼真的反映对象环境的散射情况。模拟杂波的一些重要散射特性影响着雷达对目标的检测和跟踪性能比如模拟杂波的功率谱特性与雷达的动目标显示滤波器性能有关；模拟杂波的幅度起伏特性与雷达的恒虚警率检测处理性能有关。因此，杂波模拟方案的设计是雷达仿真设计中极其重要的内容，杂波模型的精确性、通用性和灵活性是衡量杂波产生模块的重要指标。
在雷达杂波的模拟中，最重要的工作就是建立描述环境的数学模型。而杂波模型包括幅度分布和功率谱模型。杂波幅度分布模型有指数分布，瑞利分布，莱斯分布，对数-正太分布，混合-正太分布，威布尔分布，复合k分布和学生t分布等。而杂波功率普模型主要有高斯模型，马尔柯夫模型与全极点模型。但在本节主要考虑了围绕常用的概率密度函数：Rayleigh分布，LogNormal分布，和Weibull分布模型。