雷达原理笔记——恒虚警概率检测

——南京理工大学许志勇老师的《雷达原理课程》浅析

恒虚警概率检测技术是雷达设计过程中经常涉及到的问题。

由于噪声的存在，雷达在探测目标时不可避免地会出现虚警情况。而这种虚警概率的高低则是反应雷达探测性能的重要指标。“恒虚警检测”顾名思义就是在保证虚警概率一定的情况下，尽可能高的提高发现概率。

上图是，雷达设计过程经常用到的一个概率分布图。一般来说，噪声都是服从0均值的高斯分布，其包络服从瑞利分布。目标和噪声的包络服从莱斯分布（Rice分布）或者广义瑞利分布。横坐标是对噪声电平归一化的回波信号电平（目标和噪声的包络电压）。

图中与纵坐标平行的虚线是雷达接收机的信号检测门限值，高于门限电平接收机认为接收到的是目标信号，判为有目标存在。因此在图中可以直观看到，在虚线右边，信号和噪声的包络电压概率分布曲线和横坐标轴所围成的面积是对应的发现概率；而在虚线右边，噪声的包络电压概率分布曲线和横坐标轴所围成的面积是对应的虚警概率。因此，提高检测门限，发现概率P_d减小；降低检测门限，虚警概率P_fa增大。因此，在实际设计过程中，需要根据具体使用情景权衡考虑。

需要注意的是：

1. 噪声电平的包络的概率密度曲线是对噪声电平归一化后的，对所有的雷达设计均适用。

2. 图像的横坐标不是实际的雷达接收机检测信号所设置的信号电平。而是在确定虚警概率和检测信噪比门限U_R/σ后，再根据雷达实际的噪声电平得到信号检测对应的实际信号电平门限。
   $设信噪比检测门限U_R/σ=K,实际雷达的噪声电平σ_o,则信号电平门限值为：\\ A=K*σ_0$设信噪比检测门限UR​/σ=K,实际雷达的噪声电平σo​,则信号电平门限值为：A=K∗σ0​

• 实际设计中雷达接收机的噪声基底不同，造成不同的原因主要有：

  1. 接收机带宽不同
  2. 接收机内部噪声温度不同

• 易混淆点：

  提高雷达的检测门限，不影响接收机前端的噪声系数。（这两个是毫不相关的概念）

欢迎留言交流~