CN204086527U - 一种参数可变的cfar检测测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种参数可变的CFAR检测测量装置，其特征在于：包括脉冲参数产生单元、信号发射单元、回波接收单元、微波下变频单元、零中频正交信号单元、脉冲压缩单元、相参积累单元、时序控制单元、CFAR处理单元、目标的更新及显示。本设计通过调整恒虚警检测测量装置的参数，得到理论上恒定的检测恒虚警率，进而更好的检测目标，能够在恒虚警的条件下保证装置的检测性能。
Description
技术领域
本设计涉及，属于目标恒虚警检测应用技术领域。
背景技术
信号的检测总是在干扰的背景下进行的，这些干扰包括接受机的内部热噪声，以及地物、雨雪、海浪等杂波干扰。在自动检测系统中，如果干扰电平增大了几分贝，将大量地增加虚警概率，这时即使有足够大的信噪比也不能做出正确的判断。因此在强干扰中检测目标信号，不仅要求有一定的信噪比，而且必须有能适应不同杂波特性的参数可设定的恒虚警处理设备，本实用新型正是在这样的背景下孕育而生。
目标恒虚警检测应用研究，主要用于不同的外场条件下在时间和空间上不同的杂波特性时，必须根据目标的大小、信号的距离分辨力以及硬件资源和带来的CFAR损失等因素来设定测量参数，否则会使虚警率增大或使检测性能降低。而通过调整恒虚警检测测量装置的参数，就得到理论上恒定的检测恒虚警率，进而更好的检测目标。
发明内容
根据上述要求，本设计的目的是提供一种参数可变的CFAR检测测量装置，能够在不同的外场条件下面对不同的杂波环境下的目标检测时保持虚警概率恒定，这样才能使处理器不致因虚警太多而过载，有时是为了经过恒虚警处理达到反饱和或损失一点检测能力而在强干扰下仍能工作的目的。
为实现上述目的，本设计是通过以下技术手段来实现的：
一种参数可变的CFAR检测测量装置，其特征在于：包括脉冲参数产生单元：由DDS产生参数可设的脉冲信号并经DA输出中频信号；
信号发射单元：由功放放大信号后经过发射天线向目标空间发射信号；
回波接收单元：由接收天线接收回波信号经低噪放送至微波下变频输入端口；
微波下变频单元：由可编程DDC和频综单元组成，频综单元包含一个数控振荡器，通过控制参数控制产生本振信号，再由DDC控制产生相参信号，将接收天线收到的回波信号下变频到中频，送给A/D组合；
零中频正交信号单元：该单元将AD转换后的数字信号经过和发射信号相关处理得到中频为0的数字正交信号；
脉冲压缩单元：把接收信号和发射信号分别送到IFFT核，然后2者的结果再通过加法器相乘最后再取反即可得到脉冲压缩结果，该功能能够提高装置的距离分辨率；
相参积累单元：为了提高信噪比，将相同时刻所有天线接收到的信号进行积累形成新的N点数据帧再进行后续处理，该累加器要和帧同步清零复位；
时序控制单元：得到各个模块所需要的有时间相对关系的控制信号；
CFAR处理单元：把FFT结果送到乘法器的2个输入得到幅度，然后把目标点和周围点送到选大比较器，遍历所有点便可得到11个波门内目标的粗位置信息和精确的多普勒频率值；然后再根据当前信噪比值和对恒虚警的要求配置保护单元的数目；
目标的更新及显示：每帧得到新的目标根据更新准则判断是否更新，通过ARM回读在软件上绘图显示。
本发明的有益效果是：本设计通过调整恒虚警检测测量装置的参数，得到理论上恒定的检测恒虚警率，进而更好的检测目标，能够在恒虚警的条件下保证装置的检测性能。
附图说明
图1为本实用新型组成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对设计作进一步的说明。
如图1所示，一种参数可变的CFAR检测测量装置，其特征在于：包括脉冲参数产生单元：由DDS产生参数可设的脉冲信号并经DA输出中频信号；
信号发射单元：由功放放大信号后经过发射天线向目标空间发射信号；
回波接收单元：由接收天线接收回波信号经低噪放送至微波下变频输入端口；
微波下变频单元：由可编程DDC和频综单元组成，频综单元包含一个数控振荡器，通过控制参数控制产生本振信号，再由DDC控制产生相参信号，将接收天线收到的回波信号下变频到中频，送给A/D组合；
零中频正交信号单元：该单元将AD转换后的数字信号经过和发射信号相关处理得到中频为0的数字正交信号；
脉冲压缩单元：把接收信号和发射信号分别送到IFFT核，然后2者的结果再通过加法器相乘最后再取反即可得到脉冲压缩结果，该功能能够提高装置的距离分辨率；
相参积累单元：为了提高信噪比，将相同时刻所有天线接收到的信号进行积累形成新的N点数据帧再进行后续处理，该累加器要和帧同步清零复位；
时序控制单元：得到各个模块所需要的有时间相对关系的控制信号；
CFAR处理单元：把FFT结果送到乘法器的2个输入得到幅度，然后把目标点和周围点送到选大比较器，遍历所有点便可得到11个波门内目标的粗位置信息和精确的多普勒频率值；然后再根据当前信噪比值和对恒虚警的要求配置保护单元的数目；
目标的更新及显示：每帧得到新的目标根据更新准则判断是否更新，通过ARM回读在软件上绘图显示。
本实用新型主要用于目标恒虚警检测，能够在不同的外场条件下面对不同的杂波环境下的目标检测时保持虚警概率恒定，这样才能使处理器不致因虚警太多而过载，有时是为了经过恒虚警处理达到反饱和或损失一点检测能力而在强干扰下仍能工作的目的。在测量的实现过程中对回波信号先进行脉冲压缩和相参积累，保证后续对信噪比的要求；为了保证杂波边缘内侧虚警概率，选用选大CFAR处理。后续处理时，为了达到能在FPGA平台上实现参数可配置的功能，结合算法实现中的两边平均和保护单元的采样时间点关系，用移位寄存器链实现在数字数据流中的检测单元、保护单元和平均单元的选取，用FIR实现滑动平均窗实现长度即平均单元可动态配置的求和功能。然后把当前被检测单元和两边平均单元中的最大值比较判断是否为目标。该使用新型能够在恒虚警的条件下保证装置的检测性能。
以上显示和描述了本设计的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本设计还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内。本设计要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种参数可变的CFAR检测测量装置，其特征在于：包括脉冲参数产生单元：由DDS产生参数可设的脉冲信号并经DA输出中频信号；
信号发射单元：由功放放大信号后经过发射天线向目标空间发射信号；
回波接收单元：由接收天线接收回波信号经低噪放送至微波下变频输入端口；
微波下变频单元：由可编程DDC和频综单元组成，频综单元包含一个数控振荡器，通过控制参数控制产生本振信号，再由DDC控制产生相参信号，将接收天线收到的回波信号下变频到中频，送给A/D组合；
零中频正交信号单元：该单元将AD转换后的数字信号经过和发射信号相关处理得到中频为0的数字正交信号；
脉冲压缩单元：把接收信号和发射信号分别送到IFFT核，然后2者的结果再通过加法器相乘最后再取反即可得到脉冲压缩结果，该功能能够提高装置的距离分辨率；
相参积累单元：为了提高信噪比，将相同时刻所有天线接收到的信号进行积累形成新的N点数据帧再进行后续处理，累加器要和帧同步清零复位；
时序控制单元：得到各个模块所需要的有时间相对关系的控制信号；
CFAR处理单元：把FFT结果送到乘法器的2个输入得到幅度，然后把目标点和周围点送到选大比较器，遍历所有点便可得到11个波门内目标的粗位置信息和精确的多普勒频率值；然后再根据当前信噪比值和对恒虚警的要求配置保护单元的数目；
目标的更新及显示：每帧得到新的目标根据更新准则判断是否更新，通过ARM回读在软件上绘图显示。
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| CN106406318A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-15 | 江苏智石科技有限公司 | 一种基于射频信号的智能料盒运输车 |
| CN106444781A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-22 | 江苏智石科技有限公司 | 一种自主避障的料盒运输车 |
| CN109814076A (zh) * | 2017-11-21 | 2019-05-28 | 罗德施瓦兹两合股份有限公司 | 用于测试检测器的性能的测试系统和方法 |
| CN110297219A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-10-01 | 北京遥感设备研究所 | 一种基于以太网数据传输的fpga相参性测试方法 |
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