基于Wigner-Hough 变换的LFM 信号检测性能分析
刘建成
1
, 王雪松
1
, 刘 忠
1
, 肖顺平
1
, 王国玉
2
( 1. 国防科技大学电子科学与工程学院, 湖南长沙 410073; 2. 河南洛阳 061 信箱, 河南洛阳 471003)
摘 要: 根据 Wigner- Hough 变换思想和广义似然比检验理论, 分析了双 门限情况下线 性调频信号的检 测性能,
给出了虚警概率和检测概率的数学表达式, 该表达 式是 Hough 变换的积累单元数和检测门限的函数, 然后对概率 密度
函数进行了合理近似, 并给出了 Hough 变换的积累单元数计 算公式, 最后的计算机仿真 比较了傅立叶 变换和 Wigner-
Hough 变换的 LFM( Linear Frequency Modulated) 信号检测性能和基 于 Wigner- Hough 变换的不同目标起伏类 型的 LFM 信
号检测性能.
关键词: 线性调频信号; 检测性能; Wigner-Hough 变换
中图分类号: TN95 文献标识码: A 文章编号: 0372- 2112 ( 2007) 06- 1212-06
Detection Performance of Linear Frequency Modulated Signals
Based on Wigne-r Hough Transform
LIU Jian- cheng
1
, WANG Xue-song
1
, LIU Zhong
1
, XIAO Shun- ping
1
, WANG Guo-yu
2
( 1. School of Electronic Science and Engi neering , National University of Defense Technology ,
Changsha , H unan 410073, China; 2. Postbox 61, Luoyang , H enan 471003, China )
Abstract: Detection performance of linear frequency modulated signal is analyzed in theory according to Wigner- Hough
transform and generalized likelihood ratio test ( GLRT ) theory when two detection thresho lds are set, and expressions for the proba-
bility of false alarm ( PF) and the probability of detection ( PD) , as a function of the number of accessible Hough space accumulator
cells and detection threshold. Then probability density function is approximated rationally and the calculation of the number of acces-
sible Hough space accumulator cells is derived. Finally comparison of detection performance of based on Fourier transform and based
on Wigner-Hough transform is made, and comparison of detection performance of different Swerling fluctuating targets is made a-l
so .
Key words: linear frequency modulated signal; detection performance; Wigner-Hough transform
1 引言
脉冲多普勒雷达是当前主动雷达制导武器中的一
种重要形式, 研究和分析多普勒雷达的检测性能很有必
要. 当导弹与目标之间存在相对运动时, 多普勒效应表
现为导引头接收到的目标回波信号与基准信号之间的
频率差异, 其频差比例于导弹- 目标径向速度. 当导弹攻
击低空目标时, 无法从时域上检测/ 淹没0在地海杂波中
的微弱信号. 利用多普勒效应, 可以在频域上区分地海
杂波与目标信号. 因此, 数字傅立叶变换是脉冲多普勒
雷达导引头信号处理的核心
[ 1~ 3]
. 多普勒雷达导引头是
一种相参雷达导引头, 其物理基础是多普勒效应, 它发
射相参脉冲串信号, 特别是高重复频率相参脉冲串信
号, 并相干接收目标散射的回波信号. 在恒径向速度假
设下, 通过确定雷达信号序列的傅立叶功率谱和最大值
所在位置实现相干积累. 如果最大值超过门限值则认为
检测到目标, 且把最大值所在位置作为径向速度的估
计.
在现代战争条件下, 防空导弹机动性能越来越高,
再入段弹头也有很高的速度和很大的加速度, 因此导弹
- 目标的径向加速度会很大, 恒径向速度假设不再成立.
在末制导段, 防空导弹上的雷达导引头探测再入段弹头
时, 雷达目标回波信号中不仅含有径向速度引起的多普
勒调制项, 而且径向加速度引起的二次相位项也会对回
波信号产生时变调制. 而数字傅立叶变换的实质是对信
号的一次相位项进行相干匹配处理, 如果仍采用基于数
字傅立叶变换的方法处理线性调频信号, 输出信噪比必
然会受损失, 导致检测性能下降.
收稿日期: 2005- 11-07; 修回日期: 2007- 01-13
基金项目: 全国优秀博士学位论文专项资金( No. 08100101)
第 6 期
2007 年 6 月
电 子 学 报
ACTA ELECTRONICA SINICA
Vol . 35 No. 6
June 2007
Jay877778
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