[实用新型]一种基于超宽带雷达的改进型二维CFAR检测系统

说明书

本实用新型公开了一种基于超宽带雷达的改进型二维CFAR检测系统，涉及雷达CFAR检测技术领域，包括回波信号接收模块、数据预处理模块、信号拼接模块、平方检波模块、二维CFAR检测模块；回波信号接收模块接收回波信号；数据预处理模块对回波信号进行数据预处理；信号拼接模块对处理后的回波信号进行首尾连接；平方检波模块对首尾连接后的回波信号进行平方检波处理；二维CFAR检测模块对平方检波信号进行二维CFAR检测；在二维CFAR检测模块中，参考窗使用的是改进型参考窗。本实用新型在雷达处理信号数据过程中，能够保障检测结果的准确性，减小虚警和漏判的概率，并且加快检测速度，满足雷达的实时检测。

技术领域

本实用新型涉及雷达CFAR检测技术领域，更具体的说是涉及一种基于超宽带雷达的改进型二维CFAR检测系统。

背景技术

雷达检测背景由雷达系统噪声、环境噪声、无线电干扰噪声以及各种杂波组成，对杂波的处理效果直接影响雷达的检测性能。杂波抑制方法主要有：脉冲对消法、指数加权法、自适应加权法等，常规杂波处理性能不佳，会出现杂波剩余，比如残留的天线耦合波和随机射频干扰等，这会导致雷达的虚警率极大提高。

CFAR检测方法是通常用来减小杂波影响的措施，而常规CFAR 检测是在一维上进行处理，由于超宽带雷达的扩展性，雷达回波中的目标特征不是一个单纯的点，不仅在距离单元和时间单元同时存在，还表现为多个单元格的面目标，因此一维GFAR检测方法不能充分利用目标的二维信息。CFAR：恒虚警率，CFAR是Constant False-Alarm Rate的缩写。在雷达信号检测中，当外界干扰强度变化时，雷达能自动调整其灵敏度，使雷达的虚警概率保持不变，这种特性称为恒虚警率特性。

超宽带雷达背景中的噪声、杂波和目标信息是在距离-多普勒二维同时存在，利用待检测单元周围的单元作为参考单元获得背景的包络估计要更有效，于是便有了基于二维的恒虚警检测器(2D-CFAR)。在二维参考单元区域进行噪声估计后，与待检测单元进行比较，如果待检测单元的检测统计量超过门限T，则认为待检测单元是目标单元。

对于传统2D-CFAR检测方法，常见的参考窗为矩形窗，这就引入大量与判决单元不相关的单元，导致计算量增大，检测性能下降。作为改进，直接在距离单元和时间单元上做处理，利用和待检测单元处于同一距离单元和同一时间单元的这些单元作为参考单元，即选择十字窗为参考窗。十字窗的方法将减小计算量，也能充分利用目标的二维信息。

然而二维十字窗CFAR检测方法存在两个缺点：一是用十字窗形结构，需要积累多道回波信号，检测结果有较长的时延，达不到实时检测的需要；二是在边缘数据的处理上，十字窗检测常常采用忽略的方法，待检测单元处于数据的中间位置，容易忽略处于数据边缘的目标信息，或者在数据的边缘采用减小参考单元的做法，增加了虚警和漏判的概率。

因此如何在雷达检测过程中，实现海量数据处理的同时，保障检测结果的准确性，减小虚警和漏判的概率，加快检测速度，满足雷达的实时检测，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于超宽带雷达的改进型二维 CFAR检测系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于超宽带雷达的改进型二维CFAR检测系统，用于超宽带雷达检测，尤其是超宽带穿墙雷达。系统包括回波信号接收模块、数据预处理模块、信号拼接模块、平方检波模块、二维CFAR检测模块；所述回波信号接收模块、数据预处理模块、信号拼接模块、平方检波模块、二维CFAR检测模块依次连接；

所述回波信号接收模块用于接收回波信号r(x,y)；

所述数据预处理模块用于对所述回波信号r(x,y)进行数据预处理，得到预处理后的回波信号；

所述信号拼接模块用于对处理后的回波信号进行首尾连接；