1、 2013 26 3 Electron ic Sci. Tech. /Mar.15 2013 w w w . d i a n z i k e j i . o r g 2012 09 06 魏 中 平 ( 1986)， 男 ， 硕士研究生 。 研究方向 : SAR成 像 及 干扰 。 E-m ail:Chin a_z hon gpin g 163. com CFAR SAR 710071 CFAR检测 是 由 事 先定 好恒 定 虚警概 率 进行 目 标 检测 的一种算 法 ， 其前 提 是 目 标 相 对 于 背 景 具有较 强 的 对 比 度 。 CFAR算 法 通过 单个 像素灰 度 和
2、某 一 门限 的 比 较 达 到 检测 目 标 像素 的目的 。 文中研究了 恒虚警概 率 检测 算 法 ， 推 导了 不同 拟 合 分 布 的 具 体形式 ， 给 出 了 几 种 代 表 性 检测 器 ， 如 CA CFAR检测 器 ， 通过 仿真结果 证 明 ， 在均 匀 杂 波 区 域 中 ， 3种 检测 器的 结果 相 当 ， 都 能 检测 出 目 标 。 但从整 体 看 ， CA CFAR的 检测 性能 更好 。 目 标 检测 ;杂 波 统 计 模 型 ;恒虚警概 率 ;检测 器 TN95 8 A 1007 7820 2013 03 026 04 De t e c t io n o
3、f SAR Ta r g e t Ba s e d o n CFAR W EIZon gpin g School ofElectron ic En gin eerin g XidianU n ivers ity Xian710071 Chin a Ab s t r a c t Target detectiononthe bas isofthe CFAR isanalgorithmthat req uiresa givendetectionratio an d a s tron gcon tras t betweentarget an d backgroun d. The CFAR algori
4、thmisrealiz ed bythe com paris onofthe s in gle pixel grays cale an d thres hold. The CFAR target detectionalgorithmiss tudied inthe paper an d the con crete f orm sf orf it- ted dis tribution sare deduced particularly. Several typical CFAR detectorsare given s uchasthe CA CFAR detec- tor. Sim ulati
5、onres ultss how that inhom ogen ousclus terarea all three detectorscandetect targets but the CA CFAR hasbetterdetectionperf orm an ce. K e y w o r d s target detection clutters tatis tical m odel CFAR detector 、 、 、 。 SAR SAR 。 1 CFAR CFAR 1 。 。 1 p fa p x q x p fa = T p x dx 1 T p fa 。 p fa p x 1 T
6、。 图 1 求取门限 的 示意 图 CFAR 3 p fa 、 CFAR 、 。 CFAR 、 Gam m a 、 、 K 。 CFAR 。 2 CFAR 。 。 6 2 CFAR SAR w w w . d i a n z i k e j i . o r g 图 2 CFAR检测 算 法 流程 图 2 CFAR 2.1 CFAR 1 3 p x = x 2 exp x 2 2 ( ) 2 x 0 2 F x = x p t dt = x 0 t 2 1 exp t 2 2 2 ( ) 1 dt 3 z = t 3 F x = x t exp t 2 ( ) 2 dt = 1 exp x 2
7、2 ( ) 2 4 T p fa p fa = T p x dx = 1 F T = exp T 2 2 2 ( ) 1 5 T T= 1 2ln p fa 槡 6 6 。 2.2 Gam m a CFAR Gam m a p x = 1 L L ( ) L x L 1 exp Lx ( ) x 0 7 L 0 L/ 0 。 F x = x p t dt = x 0 1 L L ( ) L t L 1 exp Lt ( ) dt 8 8 p f a = T p x dx = 1 F T = 1 T 0 1 L L ( ) L t L 1 exp Lt ( ) dt 9 9 CFAR 。 2.3
8、 CFAR p x = 1 2 槡 e ln x u 2 2 2 x 0 10 ln x 。 y =ln x x =e y y p y y =p e y de y dy = 1 2 槡 exp y x m 2 2 2 11 11 11 T= 1 1 p fa + 12 12 2 CFAR 。 2.4 CFAR p x = c b x ( ) b c 1 exp x ( ) b c x 0 13 b c 。 y =ln x x =e y y p y y =p e y de y dy = n b e c y exp e c y ( ) b 14 E y = y p y dy = ln b n V
9、ar y = y E y 2 P y y = 1 c 2 2 6 15 =0.5 76 4 。 z = y E y V ar y 槡 p z z = 槡 6 exp 槡 6 z ( ) exp e 槡 6 z 16 z = ln x E ln x V ar ln x 槡 17 T p fa p fa = T p x dx = 1 F Z T = exp e 槡 6 T 18 18 T= 槡 6 ln ln p fa + 19 17 19 2 CFAR 。 2.5 K CFAR K 7 2 CFAR SAR w w w . d i a n z i k e j i . o r g p x = 2
10、x v n n v x ( ) n + v 2 K v n 2 n v x 槡 ( ) x 0 20 v n K v n v n 。 y = 槡 x x =y 2 p Y y =p y 2 d y 2 dy = 4 v v ( ) v + 1 2 y v K v 1 2 v 槡 ( ) y 21 21 y F y = y p Y t dt = y 4 v v ( ) v +1 2 t v K v 1 2 v 槡 ( ) t dt = 1 2 v v ( ) v 2 y v K v 2 v 槡 ( ) y 22 K y = 槡 x 22 p fa = T p y dy = 1 F t = 2 v
11、 v ( ) v 2 T v K v 2 v 槡 ( ) T 23 23 CFAR 。 2.6 Beta Prim e CFAR Beta Prim e p x = + 1 x 0 24 。 y = + x p Y y =p y ( ) d y ( ) dy = y 1 25 25 p fa = T p x dx = +T 0 y 1 dy 26 26 T= p 槡 fa = 27 27 CFAR 。 3 CFAR CFAR 。 。 3 1 2 4 1 。 2 。 3 。 3.1 CA CFAR CA CFAR 。 CA CFAR 3 。 D x i i =1 2 3 2n 2n 。 T p
12、fa 。 图 3 CA CFAR检测 器方 框 图 CA CFAR CA CFAR 。 3.2 GO CFAR SO CFAR GO CFAR 。 4 。 图 4 GO CFAR和 SO CFAR检测 器方 框 图 Z =m ax X 1 X 2 28 X 1 = n i=1 x i X 2 = 2n i=n +1 x i 。 SO CFAR CA CFAR 5 。 。 SO CFAR X 1 X 2 Z =m in X 1 X 2 29 4 10 e9 PRF 5 00 T p 3e 6 8 2 CFAR SAR w w w . d i a n z i k e j i . o r g B 2
13、00 e6 1 m 0.75m 1000 m/s 20 000 m 70 。 图 5 对 草 地 区 域 成 像 6 。 图 6 各 种 分 布 拟 合曲 线 CDF PDF 。 1 。 1 CDF PDF Gam m a 0.229 8 0.774 5 Raleigh 0.447 0 7.970 6 Log n orm 0.220 0 0.706 8 W eibull 0.2812 2.684 9 K 0.994 5 7.774 8 Beta 0.6950 13.202 6 1 Gam m a 、 Log n orm K 、 Beta 。 7 8 CA CFAR、 SO CFAR 。 7 8 3 CA CFAR 。 CFAR 。 5 CFAR 。 CFAR SAR 。 1 . 、 M . 2007. 2 . SAR D . 2005 . 3 . U W B SAR D . 2005 . 4 . SAR D . 2003. 5 . SAR CFAR J . 2008 1 78 82. 9 2
