基于A(yíng)DSP-TS201的著(zhù)陸雷達恒虛警電路實(shí)現

摘要：恒虛警在著(zhù)陸雷達系統中有著(zhù)重要的作用和地位。恒虛警處理可以避免雜波變化影響檢測閾值，提高雷達在各種干擾情況下的檢測能力。文章首先介紹了恒虛警檢測的原理，然后對幾種典型方法進(jìn)行了比較，選定單元平均選大恒虛警檢測方法進(jìn)行設計，并且實(shí)現了基于A(yíng)DS P-TS201的恒虛警處理，最后通過(guò)Visual DSP++進(jìn)行了仿真驗證。
關(guān)鍵詞：著(zhù)陸雷達；恒虛警；ADSP-TS201；單元平均選大恒虛警

精密進(jìn)場(chǎng)雷達以飛機作為主要探測目標，地物、云雨雪等都被視為雜波干擾，所以在設計中總是盡可能地采取措施抑制干擾，提高雷達發(fā)現目標的能力。為了使設備正常工作，干擾電平允許變化范圍通常比較小。雷達內部的熱噪聲、地物、氣象雜波的干擾電平很大，其變化有時(shí)高達幾十分貝。為了設備能穩定正常的工作，必須保持虛警概率基本不變，因此，信號處理分機增加了恒虛警(CFAR)處理電路。
近年來(lái)，CFAR方法出現了很多，然而，真正應用的并不多。通過(guò)對4種具有代表性方法的比較，得到一種可以實(shí)現且檢測性能較好的恒虛警處理方法。

1 恒虛警檢測方法
恒虛警檢測方法就是采用自適應門(mén)限代替固定門(mén)限，而且此適應門(mén)限能隨著(zhù)被檢測點(diǎn)的背景噪聲、雜波和干擾的大小自適應地調整。如果背景噪聲、雜波和干擾大，自適應門(mén)限就調高；如果背景噪聲、雜波和干擾小，自適應門(mén)限就調低，以保證虛警概率恒定。所以設計雷達恒虛警檢測器的關(guān)鍵是獲取這種自適應門(mén)限的方法。
常見(jiàn)的恒虛警檢測器有4種，單元平均恒虛警(CA-CFAR)檢測器提供了對非起伏和斯威林起伏目標的最優(yōu)或準最優(yōu)檢測，但是，在雜波邊緣要引起虛警率的上升，將導致檢測性能下降，在雜波邊緣的檢測性能會(huì )明顯變壞。平均選小恒虛警檢測器(SO-CFAR)是就干擾目標提出的，但也僅在大干擾目標的情況下有效，而當兩個(gè)相差不大的大干擾出現在檢測單元兩側時(shí)，性能惡化，所以這種方案的局限性很大。平均選大恒虛警檢測器(GO-CFAR)可以明顯消除普通單元平均對數恒虛警電路在雜波過(guò)渡區內存在的虛警增加的現象。單目標、均勻雜波背景情況下，GO-CFAR是這幾種方法中最優(yōu)的。

2 恒虛警電路設計
著(zhù)陸雷達恒虛警電路采用平均選大恒虛警檢測方法。恒虛警檢測器的參考單元N取16，如圖1所示。

設計思路是：將檢測點(diǎn)的幅度減去噪聲的平均值(由虛警電位器調整)，再將相鄰七個(gè)距離單元的信號進(jìn)行相關(guān)運算，若超出虛警門(mén)限，則作為有用目標信號處理，輸出高電平，打開(kāi)實(shí)時(shí)信號選擇支路；若低于虛警門(mén)限，則作為虛警信號處理，輸出低電平，關(guān)閉實(shí)時(shí)信號選擇支路，阻止視頻信號輸出。圖中，被測信號單元兩側各空一個(gè)單元，使目標信號本身不參與雜渡均值的估計，這樣可以避免被測單元對雜波強度估計值的影響。