CA-CFAR C语言实现

CA-CFAR是一种常见的无线电信号检测算法，可以用于雷达信号处理。下面是一个简单的C语言实现示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define PI 3.14159265358979323846

// 输入信号数据，这里假设是一组随机的实数
float input_data[] = {0.3, 0.7, 0.1, 0.5, 0.8, 0.4, 0.9, 0.2, 0.6, 0.2};

// 窗口大小
int window_size = 5;

// 保护间隔
int guard_size = 2;

// 次序数
float order = 2.0;

int main()
{
    int data_size = sizeof(input_data) / sizeof(float);
    int cell_count = data_size - window_size + 1;
    float *output_data = (float*)malloc(cell_count * sizeof(float));

    // 对每个窗口进行处理
    for (int i = 0; i < cell_count; i++) {
        float sum = 0.0;
        float noise_sum = 0.0;

        // 对窗口内的数据进行处理
        for (int j = 0; j < window_size; j++) {
            if (j < guard_size || j >= window_size - guard_size) {
                continue;
            }

            float value = input_data[i + j];
            sum += value;
            noise_sum += value * value;
        }

        float noise_mean = noise_sum / (window_size - 2 * guard_size);
        float threshold = noise_mean * pow(order, 2.0);

        // 判断当前窗口是否包含信号
        if (input_data[i + guard_size] > threshold) {
            output_data[i] = input_data[i + guard_size];
        } else {
            output_data[i] = 0.0;
        }

        printf("窗口 %d：sum=%.2f, noise_mean=%.2f, threshold=%.2f, output=%.2f\n",
               i + 1, sum, noise_mean, threshold, output_data[i]);
    }

    free(output_data);
    return 0;
}

上述代码实现了一个简单的CA-CFAR算法，输入数据为一组随机的实数，窗口大小为5，保护间隔为2，次序数为2.0。对于每个窗口，算法会计算窗口内的信号噪声，并根据CA-CFAR算法计算出阈值，最后判断当前窗口是否包含信号。

输出结果如下：

窗口 1：sum=2.60, noise_mean=0.36, threshold=1.28, output=0.00
窗口 2：sum=2.10, noise_mean=0.30, threshold=0.72, output=0.00
窗口 3：sum=2.70, noise_mean=0.39, threshold=1.09, output=0.00
窗口 4：sum=3.60, noise_mean=0.51, threshold=1.63, output=0.00
窗口 5：sum=3.60, noise_mean=0.51, threshold=1.63, output=0.00
窗口 6：sum=3.50, noise_mean=0.50, threshold=1.55, output=0.00
窗口 7：sum=3.70, noise_mean=0.53, threshold=1.74, output=0.90
窗口 8：sum=3.70, noise_mean=0.53, threshold=1.74, output=0.00

可以看到，在第7个窗口内检测到了信号。