恒虚警率处理方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种恒虚警率处理方法、装置、计算机设备和存储介质，该方法包括计算第一被测单元的前N/2个参考单元的均值，得到第一均值；计算在第一被测单元后的第N/2+1至第N个参考单元的均值，得到第二均值；采用恒虚警检测算法对第一均值和第二均值进行计算，得到第一操作取值；计算在第二被测单元后的第N+1至第3N/2个参考单元的均值，得到第三均值；采用恒虚警检测算法对第二均值和第三均值进行计算，得到第二操作取值。对于第二操作取值而言，只需计算第三均值，节省了第二均值的计算过程，使得每一个第二操作取值的计算都能够节省相应的计算过程，提高计算效率。提高计算效率。提高计算效率。

【技术实现步骤摘要】
恒虚警率处理方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及雷达数据处理
，特别涉及一种恒虚警率处理方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]雷达系统的基本组成通常可分为两个部分，硬件前端与处理后端。硬件前端通常包括波形产生器、发射机、接收机、天线及伺服系统和电源等部分；处理后端通常包括信号处理、数据处理、信息存储与传输和显示控制等部分。波形产生器产生一定工作频率、一定调制方式的射频激励信号，也称为激励源，同时产生相干本振信号送给接收机；发射机对激励源提供的射频激励信号进行功率放大，再经收发开关馈电至天线，由天线辐射出去；目标回波信号经天线和收发开关到接收机，再由接收机对接收信号进行低噪声放大、混频和滤波等处理；信号处理的作用是抑制非期望信号，如杂波、干扰等，通过相干积累或非相干积累等措施提高有用信号的信澡比，利用动目标检测(MTD)、恒虚警检测系统(CFAR，Constant False
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Alarm Rate)等手段进行目标检测和虚警控制。
[0003]雷达系统中的信号处理系统是雷达中的核心部分，它决定了雷达的目标检测性能。信号处理系统主要是利用各种方法对接收到的雷达信号进行杂波和干扰抑制、目标检测、目标信息提取。雷达信号的检测总是在干扰背景下进行的，这些干扰包括接收机内部的热噪声以及地物、雨雪、海浪等杂波干扰，有时还有敌人施放的有源和无源干扰。CFAR的目的是在干扰下保持信号检测时的虚警率恒定，这样才能使计算机进行数据处理时不会因虚警太多而过载。这一自动检测的过程不需要操作人员参与，而是由电子判断电路执行检测判决所需要的操作。现代雷达均采用自动检测，以克服操作人员能力的限制。
[0004]CFAR算法有着各种类型的分支，如均值类CFAR、统计有序CFAR、自适应CFAR、杂波图CFAR等。每种类型的CFAR实现方式有着细微的区别，同时对应的优缺点也不一样。CFAR核心实现点是对需要进行目标检测的单元周围的噪声和干扰电平进行估计，而这一估计过程只能采用“遍历”的操作来计算目标附近的包络之和。CFAR的实现过程中，如一维CFAR、二维CFAR、二次CFAR等，它们的一个共同点是要同时遍历目标点周围的信息，如左右，上下等参考范围内的包络电平。随着科技的发展，被检测目标的雷达截面积有着越来越小的趋势，致使雷达信号的带宽与时宽也越来越大，使得检测信号的数据量越来越大，而CFAR检测功能的遍历操作要求将每一个点都进行检测，这一特性使得CFAR的运行速度往往是限制信号处理系统实时性的主要问题，如何高效快速的实现CFAR检测成为雷达应用领域亟待解决的问题之一。
[0005]传统雷达信号处理系统的硬件架构采用的是现场可编程门阵列(FPGA)与数字信号处理芯片(DSP)相结合，以此为基础开发脉冲压缩(PC)、动目标显示(MTI)、MTD、CFAR等信号处理功能。同时受计算资源限制两种芯片需要将其中的功能进行分配，各自实现一部分功能。随着雷达使用环境的愈加复杂，对雷达性能的要求越来越高，而FPGA+DSP的硬件架构对于雷达信号处理系统的性能提升与升级维护都有着较强的限制。
[0006]传统CFAR的实现需要消耗大量的计算资源，导致系统实时性受到影响。雷达信号处理系统中，CFAR算法往往是系统中的最后一环，也是最重要的一环。由于CFAR的功能在于控制系统虚警率，降低传输给数据处理系统的数据量，避免数据处理系统因数据量过多而过载或丢失关键信息。因此，CFAR的性能不仅会影响信号处系统理的实时性，也会影响数据处理系统的稳定性。传统CFAR功能的实现过程中往往有着大量的重复计算过程，消耗过多的计算资源，同时也降低了系统的实时性。

技术实现思路

[0007]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种恒虚警率处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0008]一种恒虚警率处理方法，包括：
[0009]计算第一被测单元的前N/2个参考单元的均值，得到第一均值；
[0010]计算在所述第一被测单元后的第N/2+1至第N个参考单元的均值，得到第二均值；
[0011]采用恒虚警检测算法对所述第一均值和所述第二均值进行计算，得到第一操作取值；
[0012]对比所述第一被测单元的值和所述第一操作取值，输出所述第一被测单元的值和所述第一操作取值的对比结果；
[0013]计算在第二被测单元后的第N+1至第3N/2个参考单元的均值，得到第三均值，其中，在所述第一被测单元后的第N/2+1至第N个参考单元位于所述第一被测单元与所述第二被测单元之间；
[0014]采用恒虚警检测算法对所述第二均值和所述第三均值进行计算，得到第二操作取值；
[0015]对比所述第二被测单元的值和所述第二操作取值，输出所述第一被测单元的值和所述第二操作取值的对比结果。
[0016]在一个实施例中，所述恒虚警检测算法为CA
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恒虚警检测算法、CA
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恒虚警检测算法和CA
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恒虚警检测算法中的任一个。
[0017]在一个实施例中，还包括：
[0018]当所述第一被测单元的值大于或等于所述第一操作取值时，则确定所述第一被测单元为目标单元；
[0019]当所述第二被测单元的值大于或等于所述第二操作取值时，则确定所述第二被测单元为目标单元。
[0020]在一个实施例中，所述对比所述第一被测单元的值和所述第一操作取值，输出所述第一被测单元的值和所述第一操作取值的对比结果的步骤包括：
[0021]获取预设第一系数；
[0022]计算所述第一操作取值与所述预设第一系数的乘积，得到第一乘积值；
[0023]对比所述第一被测单元的值和所述第一乘积值，输出所述第一被测单元的值和所述第一乘积值的对比结果。
[0024]在一个实施例中，所述对比所述第二被测单元的值和所述第二操作取值，输出所述第二被测单元的值和所述第二操作取值的对比结果的步骤包括：
[0025]获取预设第二系数；
[0026]计算所述第二操作取值与所述预设第二系数的乘积，得到第二乘积值；
[0027]对比所述第二被测单元的值和所述第二乘积值，输出所述第二被测单元的值和所述第二乘积值的对比结果。
[0028]一种雷达信号处理系统，包括：数据读取模块、脉冲压缩模块、动目标显示模块、动目标检测模块和恒虚警率处理装置；
[0029]所述数据读取模块用于雷达基带信号数据，将所述雷达基带信号数据中的实部与虚部进行组合，形成雷达IQ信号；
[0030]所述脉冲压缩模块用于对所述雷达IQ信号进行脉冲压缩；
[0031]所述动目标显示模块和所述动目标检测模块分别用于利用杂波抑制滤波器抑制所述雷达IQ信号的静止的杂波；
[0032]所述恒虚警率处理装置用于实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤；
[0033]所述雷达信号处理系统部署于X86架构的计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒虚警率处理方法，其特征在于，包括：计算第一被测单元的前N/2个参考单元的均值，得到第一均值；计算在所述第一被测单元后的第N/2+1至第N个参考单元的均值，得到第二均值；采用恒虚警检测算法对所述第一均值和所述第二均值进行计算，得到第一操作取值；对比所述第一被测单元的值和所述第一操作取值，输出所述第一被测单元的值和所述第一操作取值的对比结果；计算在第二被测单元后的第N+1至第3N/2个参考单元的均值，得到第三均值，其中，在所述第一被测单元后的第N/2+1至第N个参考单元位于所述第一被测单元与所述第二被测单元之间；采用恒虚警检测算法对所述第二均值和所述第三均值进行计算，得到第二操作取值；对比所述第二被测单元的值和所述第二操作取值，输出所述第一被测单元的值和所述第二操作取值的对比结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述恒虚警检测算法为CA
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恒虚警检测算法、CA
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恒虚警检测算法和CA
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恒虚警检测算法中的任一个。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当所述第一被测单元的值大于或等于所述第一操作取值时，则确定所述第一被测单元为目标单元；当所述第二被测单元的值大于或等于所述第二操作取值时，则确定所述第二被测单元为目标单元。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对比所述第一被测单元的值和所述第一操作取值，输出所述第一被测单元的值和所述第一操作取值的对比结果的步骤包括：获取预设第一系数；计算所述第一操作取值与所述预设第一系数的乘积，得到第一乘积值；对比所述第一被测单元的值和所述第一乘积值，输出所述第一被测单元的值和所述第一乘积值的对比结果。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对比所述第二被测单元的值和所述第二操作取值，输出所述第二被测单元的值和所述第二操作取值的对比结果的步骤包括：获取预设第二系数；计算所述第二操作取值与所述预设第二系数的乘积，得到第二乘积值；对比所述第二被测单元的值和所述第二乘积值，输出所述第二被测单元的值和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷波，毛谨，朱晓芳，柏雪，程超，
申请(专利权)人：四川九洲防控科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：