第三講_非相參積累的最優(yōu)加權(quán)檢測(cè)和起伏目標(biāo)的非相參積累ppt課件

1、 非相參積累的最正確加權(quán)檢測(cè)器 起伏目的的非相參檢測(cè)第三講 主要內(nèi)容1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)NP準(zhǔn)那么：在允許一定虛警概率條件下，使漏警概率到達(dá)最小，或使檢測(cè)概率到達(dá)最大。優(yōu)化函數(shù)總錯(cuò)誤函數(shù)：假設(shè)輸入為：那么x(t)的概率分布密度函數(shù)為：假設(shè)輸入為：那么x(t)的概率分布密度函數(shù)為：那么根據(jù)觀測(cè)空間的劃分，虛警概率為：檢測(cè)概率為：那么總錯(cuò)誤概率為：那么劃分到H1的點(diǎn)應(yīng)該滿足：那么劃分到H0的點(diǎn)應(yīng)該滿足：即：基于似然比的最正確檢測(cè)系統(tǒng)1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)一、單次信號(hào)的似然比檢測(cè) 回波中頻信號(hào)1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)一、單次信號(hào)的似然比檢測(cè) 回波復(fù)包絡(luò)信號(hào)離散化1 非相參脈沖串的似

2、然比檢測(cè)一、單次信號(hào)的似然比檢測(cè) 噪聲1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)(1)式可轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环绞?，這是因 ， 為隨機(jī)相位，02均勻分布1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)二、脈沖串的似然比檢測(cè)1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)二、脈沖串的似然比檢測(cè)1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)二、脈沖串的似然比檢測(cè)1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)1、當(dāng) 較小時(shí)， 判決式變?yōu)椋?為天線方向圖四次方調(diào)制，所以 為接納機(jī)平方律檢波輸出包絡(luò)進(jìn)展天線方向圖四次方加權(quán)，到達(dá)最優(yōu)性能。1 非相參脈沖串的似然比檢測(cè)2、當(dāng) 1 時(shí)， 為線性檢波輸出經(jīng)天線二次方加權(quán)判決式變?yōu)椋? 非相參脈沖串的似然

3、比檢測(cè)3、實(shí)現(xiàn)： 2 雙極點(diǎn)濾波器一、原理： 該濾波器的脈沖呼應(yīng)時(shí)間函數(shù) 近似為最正確加權(quán)2 雙極點(diǎn)濾波器2 雙極點(diǎn)濾波器差分方程Z變換雙極點(diǎn)為：2 雙極點(diǎn)濾波器取 ，且 ，Z1,Z2為一對(duì)共軛極點(diǎn)，其呼應(yīng)最接近天線四次方加權(quán)傳送函數(shù)為：2 雙極點(diǎn)濾波器由K1和K2得到：2 雙極點(diǎn)濾波器H(Z)的反變換為濾波器的脈沖呼應(yīng)：2 雙極點(diǎn)濾波器二、最正確K1，K2代0入K1，K2中 由輸出S/N最大，得K1和K2之最正確值2 雙極點(diǎn)濾波器二、最正確K1，K22 雙極點(diǎn)濾波器搜索得(S/N)max時(shí)，=0.63，ndTr=2.2；令3dB波束內(nèi)脈沖數(shù)為n，那么：2 雙極點(diǎn)濾波器nK1K2(S/N)o(

4、S/N)opt51.2638210.4907184.784.99101.6293710.6978557.838.00151.7536190.7860289.609.70201.8157020.83451410.8611.01251.8530010.86527311.8311.98301.8776550.88627712.6212.771001.96287170.9637064117.8518.00表一、n，K1，K2，(S/N)o，(S/N)opt值2 雙極點(diǎn)濾波器這里(S/N)o與(S/N)opt僅差0.15dB，這是由于 h(j) 和 有微小差別呵斥。雙極點(diǎn)濾波器可在模擬進(jìn)展，省去A/D，

5、但準(zhǔn)確的K1、K2難實(shí)現(xiàn)。如用數(shù)字實(shí)現(xiàn)，K1、K2 應(yīng)為12位精度較好 2 雙極點(diǎn)濾波器三、角精度過(guò)門限估計(jì)器測(cè)角法最大值估計(jì)器： Amax為輸出幅度最大值時(shí)之角度3 各種檢測(cè)其性能比較類型檢測(cè)性能角精度最佳（似然比）0dB(Cramer-Rao界)大滑窗多分層天線四次方加權(quán)0db大滑窗多分層矩形加權(quán)-0.5dB(1+0.15) 雙極點(diǎn)-0.3dB1.1 二分層大滑窗(-1 -2)dB(22.5) 二分層成組雙門限檢測(cè)器(-1.5 -2)dB天線步進(jìn)角4 影響積累檢測(cè)器性能的要素一、幅度分層數(shù)的影響A/ D位數(shù)分層數(shù)量化損失12(1.52.5)dB240.5dB380.06dB4160.02d

6、B 當(dāng) A/D位數(shù)大于4位后，損失很小4 影響積累檢測(cè)器性能的要素一、幅度分層數(shù)的影響a為信噪比, 為分層后信號(hào)中信息量與全部信息量之比；可見(jiàn)A/D4bits，損失極小。4 影響積累檢測(cè)器性能的要素二、天線波束外形的影響天線方向圖函數(shù) G()，高斯形，3dB夾角為0信號(hào)：4 影響積累檢測(cè)器性能的要素三、目的起伏的影響 1、起伏分類一Swerling I 型scan to scan4 影響積累檢測(cè)器性能的要素三、目的起伏的影響 1、起伏分類二Swerling II 型pulse to pulse4 影響積累檢測(cè)器性能的要素三、目的起伏的影響 1、起伏分類三Swerling III 型scan t

7、o scan4 影響積累檢測(cè)器性能的要素三、目的起伏的影響 1、起伏分類四Swerling IV 型pulse to pulse4 影響積累檢測(cè)器性能的要素2、對(duì)PD的影響非起伏單次檢測(cè)概率 Swerling I 和 III：慢起伏，波束內(nèi)脈沖相關(guān)，PD計(jì)算一樣； 多次scan，而計(jì)算平均4 影響積累檢測(cè)器性能的要素2、對(duì)PD的影響非起伏單次檢測(cè)概率 Swerling II 和 IV：快起伏，單次檢測(cè)的平均檢測(cè)概率：4 影響積累檢測(cè)器性能的要素結(jié)論：1) S/N 高時(shí)，I, III比II, IV 差4dB 2) 起伏比非起伏差 28 dB信噪比5 起伏目的的非相參檢測(cè)一、引言 目的分類 非起伏

8、信號(hào)回波包絡(luò) S=const.，噪聲為Random 起伏信號(hào)回波包絡(luò) S和N 均為Random 起伏緣由 RCS起伏：視角變1，RCS變化10dB； 機(jī)頭、機(jī)尾差3040dB. RCS隨機(jī) S隨機(jī) FA S隨機(jī)目的RCS變化5 起伏目的的非相參檢測(cè)一、引言 起伏損失： 達(dá)一樣性能，起伏比非起伏所需添加的 信噪比，Lf 例： 注： 此處不思索天線方向圖調(diào)制 5 起伏目的的非相參檢測(cè)二、目的起伏類型 Swerling四種起伏模型 慢 快指數(shù)模型 I II模型 III IV P0 為輸入信號(hào)噪聲功率比 無(wú)起伏 Swerling 0 型 理想模型5 起伏目的的非相參檢測(cè)三、起伏目的條件下非相參積累器的

9、檢測(cè)性能模型采用直接相加的線性積累器5 起伏目的的非相參檢測(cè)1、Swerling 0 型不起伏 v的分布5 起伏目的的非相參檢測(cè)1、Serling 0 型 v的分布5 起伏目的的非相參檢測(cè)5 起伏目的的非相參檢測(cè)v的特征函數(shù) v(t) 為5 起伏目的的非相參檢測(cè)v的特征函數(shù) v(t) 為代入v的表達(dá)式假設(shè)是非獨(dú)立的隨機(jī)變量，這里應(yīng)該是什么？5 起伏目的的非相參檢測(cè)v的特征函數(shù) v(t) 為 5 起伏目的的非相參檢測(cè)vN的分布5 起伏目的的非相參檢測(cè)2、當(dāng)起伏時(shí) P起伏 x起伏一樣Swerling I 型： 同一掃描(波束內(nèi)), N個(gè)信號(hào)非起伏, VN(t)滿足(3-1)式。掃描間起伏，那么計(jì)算

10、特征函數(shù)的平均值：5 起伏目的的非相參檢測(cè)2、當(dāng)起伏時(shí) P起伏 x起伏一樣Swerling I 型： 那么v的概率密度函數(shù)為：不完全Gamma函數(shù)5 起伏目的的非相參檢測(cè)5 起伏目的的非相參檢測(cè)Swerling I型目的的檢測(cè)概率和信噪比、非相參積累脈沖數(shù)N的關(guān)系，Pf=10-6。5 起伏目的的非相參檢測(cè)Swerling II 型快起伏單脈沖檢波輸出的平均特征函數(shù)波束內(nèi)N個(gè)脈沖的特征函數(shù)單次檢測(cè)的特征函數(shù)5 起伏目的的非相參檢測(cè)Swerling II 型快起伏反變換得：5 起伏目的的非相參檢測(cè)Swerling III 型慢起伏掃描間平均特征函數(shù)：5 起伏目的的非相參檢測(cè)Swerling IV 型快起伏脈沖間平均特征函數(shù)：5 起伏目的的非相參檢測(cè)Swerling IV 型5 起伏目的的非相參檢測(cè)5 起伏目的的非相參檢測(cè)5 起伏目的的非相參檢測(cè)1、對(duì)單次檢測(cè)性能 pd0.3 起伏性能惡化 pd0.3 起伏性能更好2、Lf與PF關(guān)系不大， 當(dāng)PF=