[工程科技]信号第14_15讲.pdf

雷达信号处理技术 与系统设计 • 第十四 十五讲. 主讲及讲义编写 李明 雷达信号检测 雷达的基本任务是发现目标并测定其坐标 通常 目标的回波信号中总是混杂着噪声和各类干扰 而噪 声和各种干扰信号均具有随机持性 在这种条件下发 现目标的问题属于信号检测的范畴 信号检测理论就 是要解决判断信号是否存在的方法及其最佳处理方式 . 一雷达信号的最佳检测及基本概念 检测系统的任务是对输入信号进行必要的处理和运 算 然后根据系统的输出来判断输入是否有信号存在 它可用门限检测来描述 示意图如下图 检测过程中 由于门限取值的不同产生的错把噪声 检测成了目标 这类错误称之为虚警 出现的概率称 为虚警概率 反之 错把信号当成了噪声 称为漏检 噪声背景下门限检测方法示意 s(t) 输入 似 然比A1判决器 A1A0有信号 计 算器 A1A0无信号 n(t) 门限值A0 最佳检测系统框图 或 漏警 相应出现概率为漏检概率 门限的确定与选择的最佳准则有关 在信号检测中 常采用的最佳准则有 贝叶斯准则 最小错误概率准 则 最大后验概率准则 极大极小化准则以及纽曼— 皮尔逊准则等 对于雷达信号的检测 因预先并不知道目标出现的 概率 — 也很难确定 次漏检所造成的损失 所以 通 — 常选择的准则是 纽曼 皮尔逊准则 即在保持某一规 定的虚警概率下 使漏检概率达到最小 或使正确检 测概率达到最大 在这一准则约束下 结合信号的概 率密度函数概念 我们可用推得以下结论: 雷达信号的最佳检测系统 最佳接收系统 是由 一个似然比计算器和一个门限判决器组成 不同的准 则体现在门限值不同 如上页图所示 其中 似然比定义为 有信号时的概率密度函数和只 有噪声时的概率密度函数之比 并且对于相加性平稳 高斯白噪声时的似然比计算器的核心就是匹配滤波器 下图给出了相参雷达和非相参雷达的最佳检测器实 现框图 . 二多脉冲积累 基于脉冲串而非单个脉冲的处理方法称为积累 雷 达总是将多个脉冲进行积累提高信躁比后再进行检测 常用的方法包括相干积累和非相干积累 n 相干积累后的信躁比比单个脉冲的信躁比高 倍 n为积累脉冲串中脉冲个数 非相干积累的信躁比 增益一般为近似 n0.8 相干积累可在信号检波之前 中 频积累 也可在信号检波之后 非相干积累应在信号 包络检波器之后进行 判决器 A1A0有信号 输入x(t) 相干脉冲串 A1 匹 配滤 波器 A1A0无信号 门限值A0 相干脉冲串检测 判决器 A1A0有信号 单个脉串 非相干 A1 检波器 匹 配滤 波 积累 器