动目标检测器(MTD)课件.pptVIP

动目标检测器（MTD）§1.MTD的原理1)有色噪声中最佳接收理论其中，——白化滤波器——与信号匹配滤波器

2)白化滤波器的实现白化滤波器频率特性应为有色杂波加噪声谱的倒数，在实现上有几种近似方法：A)MTI对地杂波近似白化B)速度自适应MTI，对运动杂波近似白化C)MTI+速度自适应MTI，对地杂波和运动杂波同时实现近似白化D)最大熵谱估计AMTI，理想白化

3)匹配滤波器目标f从0－f均匀分布，所以设置多普勒滤波器组dr来近似实现匹配滤波；可用FIR或FFT来实现。

4)频域CFAR和选大在每一多普勒滤波器通道输出设置CFAR电路；各通道过CFAR门限的信号相互比大，取最大值作为MTD输出值

§2.成组处理MTD——BMTD一.CPI：天线扫过一个点目标时在方位上的相继回波数，称为击中数H。CPI——相参处理间隔是BMTD中组的大小。若一个CPI内的回波数为m，应保证：这里（整数）

所以BMTD的定义为：将一个CPI中的回波结合为一组，来进行MTD处理。波束中的回波应分为2个CPI，才能保证至少一个CPI中包含了全部目标信息，否则会导致S/N下降，降低检测性能。例：击中数H＝32时，m＝16(个)，这是最大值

二.乒乓存储器：为了实时进行成组处理，必须首先将一个CPI中的全部回波数据存储起来，当该CPI数据全部存完后（乒存储器存满后），则取出来沿距离间隔顺序处理，与此同时，对下一个CPI的回波数据进行存储（存入乓存储器）

乒乓存储器容量：设：CPI=m距离间隔=nA/D字长＝bbits则：Z=2×m×n×b×2=4mnb||乒乓I,Q

例：CPI=64=mn=1024b=12bits则：Z=4×64×1024×12=384Kbytes

三.多普勒滤波器组：(1)阶数：多普勒滤波器组阶数为M，则M＝m－（预白化MTI阶数－1）例：当m＝18，MTI为3脉冲（3阶）时，则M＝18－2＝16（阶）

2）多普勒滤波器组的实现方法1.FFT算法：当M=2（T＝整数）时，可用基2FFT，并采用加权来T减小旁瓣，降低杂波通过旁瓣的泄漏，提高改善因子。一般采用：Hamming或Chebyshev加权效果较好。xi加权FFT滤波器组的FFT实现

优点：运算量少，设备简单；运算量为：次蝶形运算。采用四周蝶形算法，故乘法次数为例：M=16，乘法次数为次乘加。缺点：每个滤波器形状完全一致，不灵活。

2.FIR算法a)权系数设计：窗函数法……任意窗函数Remez多重变换算法……旁瓣约束等波纹设计法权系数h(n),(i=1,2,……,M),(n=1,2,……,M)ib)具体算法：,i=1,2,……,M这里和为复数，于是有：i＝1,2,……,M

c)FIR滤波器组运算量4×M例：M=16，则4×(16)=221024(复乘)优点：灵活，性能好缺点：运算量大，复杂

§3.MTD系统的改善因子一.最佳多普勒滤波器组构成的MTD系统的改善因子所谓最佳多普勒滤波器组，即每个滤波器的权函数Wi都是最优权函数。这里最优是相对于一定的杂波模型和信号假设而言的。1.CPI中M个信号回波可用一复矢量表示：Ps为每个信号回波的功率，这里假设天线波瓣形状为矩形，所以每个Ps相等。Φ为信号的随机相位。，是脉冲——脉冲间的相移

2.杂波回波是：这里：是杂波功率为噪声功率3.热噪声：这里：4.总输入为：（这里假设s,c,n为统计独立的）

5.改善因子：输入信干比为：

令多普勒滤波器组有复加权，w为每一个滤波器通道的权值i则滤波器的输出为：相应的输出功率为：其中，代表输入回波的协方差矩阵，用表示（因S，C，n相互统计独立）

这里，归一化信号协方差阵归一化杂波协方差阵中的第i，j位置的元素可由杂波相关函数决定(单位阵)，归一化噪声协方差阵

具有复加权的多普勒滤波器的噪声增益为当信号的从均匀分布时，信号平均增益输出信干比为：

则改善因子：输入(杂波＋噪声)功率输出(杂波＋噪声)功率信号功率增益

为信号功率增益对噪声功率增益之比，即为相干积累增益为归一化的干扰抑制比，即干扰抑制比乘噪声增益。这相当于前面讲过的平均改善因子。

可见MTD可以看成白化滤波器（具有平均改善因子IMT）I和相干积累器（多普勒滤波器组）的级联。白化滤波多普勒滤I波器组GCMTI

由文献知，最佳应为：干扰协方差阵的逆信号的复共轭具有最佳加权的MTD就是有色噪声中的最佳检测器。由于在和中均匀分布时，该最佳处理器的平均改善因都是的函数，当子为：

例