Nitzberg has analyzed the detection performance of the clutter map constant false alarm rate (CFAR) detector using single pulse. In this paper, we extend the detection analysis to the clutter map CFAR detector that employs M-pulse noncoherent integration. Detection and false alarm probabilities for Swerling target models are derived. The analytical results show that the larger the number of integrated pulses M, the higher the detection probability. On the other hand, the analytical results for Swerling target models show that the detection performance of the completely decorrelated target signal is better than that of the completely correlated target.
현재, 세계 여러나라에서 해상물표를 정확하게 탐지 및 검출하기 위한 방안으로 레이더 clutter 신호를 효과적으로 억제 및 제거하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 레이더 반사파에 대한 envelope 신호의 진폭는 Rayleigh 분포에 따라 변동하는 특성을 나타내지만, clutter의 진폭분포의 파라 메터가 변동하여 분포형상이 변화하면, 오경보확률(false alarm probability)에도 변화가 발생하기 때문에 오경보확률을 충분히 낮은 일정치로써 억제시켜 일정오경보확률(constant false alarm rate, CFAR)을 유지하는 처리가 필요하다. (중략)
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제13권1호
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pp.187-193
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2021
In order to solve the problem of false terrains caused by environmental interferences and tunneling effect in the conventional multi-beam seafloor terrain detection, this paper proposed a seafloor topography detection method based on fast two-dimensional (2D) Censored Mean Level Detector-statistics Constant False Alarm Rate (CMLD-CFAR) method. The proposed method uses s cross-sliding window. The target occlusion phenomenon that occurs in multi-target environments can be eliminated by censoring some of the large cells of the reference cells, while the remaining reference cells are used to calculate the local threshold. The conventional 2D CMLD-CFAR methods need to estimate the background clutter power level for every pixel, thus increasing the computational burden significantly. In order to overcome this limitation, the proposed method uses a fast algorithm to select the Regions of Interest (ROI) based on a global threshold, while the rest pixels are distinguished as clutter directly. The proposed method is verified by experiments with real multi-beam data. The results show that the proposed method can effectively solve the problem of false terrain in a multi-beam terrain survey and achieve a high detection accuracy.
Kim In Kyu;Moon Sang Man;Kim Hyoun Kyoung;Lee Sang Jong;Kim Tae Sik;Lee Hae Chang
대한전자공학회:학술대회논문집
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대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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pp.890-895
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2004
This paper describes constant alarm rates process of millimeter wave radar that exits on non-stationary target detection schemes in the ground clutter conditions. The comparison of various CFAR processes such as CA(Cell-Average)-CFAR, GO(Greatest Of)/SO(Smallest Of)-CFAR and OS(Order Statistics)-CFAR performance are applied. Using matlab software, we show the performance and loss between detection probability and signal to noise ratio. When rang bins increase, this results show the OS-CFAR process performance is better than any others and satisfies the optimal detection probability without loss of detection in the homogeneous clutter.
Constant false alarm rate(CFAR) processors are useful for detecting radar targets in background for which all parameters in the statistical distribution are not known and may be nonstationary. The well known "cell averging" (CA) CFAR processor is known to yield best performance in homogeneous case, but exhibits severe performance in the presence of an interfering target in the reference window or/and in the region of clutter edges. The "order statistics"(OS) CFAR processor is known to have a good performance above two nonhomogeneous cases. The modified OS-CFAR processor, known as "trimmed mean"(TM) CFAR processor performs somewhat better than the OS-CFAR processor by judiciously trimming the ordered samples. This paper proposes and analyzes the performance of a new CFAR processor called the "maximum trimmed mean"(MX-TM) CFAR processor combining the "greatest of"(GO) CFAR and TM-CFAR processors. The MAX operation is included to control false alarms at clutter edges. Our analyses show that the proposed CFAR processor has similar performance TM- and OS-CFAR processors in homogeneous case and in the precence of interfering targets, but can control the false rate in clutter edges. Simulation results are presented to demonstrate the qualitative effects of various CFAR processors in nonhomogeneous clutter environments.
본 논문에서 페이딩 환경에서 ATSC DTV 신호를 검출하기 위하여 센싱성능을 연구하였다. 연구에 앞서, ATSC DTV 신호를 연구하였으며, 이에 가우시안, Rayleigh, Rician 채널을 각각 적용하여 다중 환경에서 다양한 파라미터를 변화시켜 연구하였다. 신호 검출을 위해 적용된 센싱 이론은 FFT 기반 파일럿 센싱을 적용하여 신호를 검출하였다. 센싱이론을 통해 검출된 결과는 주파수 유무에 따라 비트화로 정의하여 판단하였으며, 신뢰적인 실험을 위해 ATSC DTV 신호를 생성하여 실험하였다. 실험에 있어 적용되는 임계값은 CFAR 이론을 참고하여 False alarm rate에 따라 유도하였으며, 임계값에 따른 결과를 얻을 수 있었다. 우리는 이번 신호검출 실험을 실제 ATSC DTV 환경에서 적용할 수 있도록 연구를 하였다.
본 논문에서는 주파수 영역 적응 어레이의 계산량을 감소시키기 위한 주파수 영역 부분적응 어레이 알고리듬인 센서링(censoring) 알고리듬을 제안하고, 이를 공간평활(spatial smoothing) 기법과 결합하여 공간평활로 인한 계산량 문제를 해결할 수 있는 센서링 공간평활 알고리듬을 제안한다. 제안한 센서링 알고리듬은 CFAR(constant false alarm rate) 검파기법을 이용하여 각 주파수 대역에 간섭신호가 있는지를 판단하고 간섭신호가 있는 주파수 대역의 해당 가중치에 대해서만 적응 알고리듬을 적용한다. 모의실험을 통하여 제안한 알고리듬을 사용한 GSC(generalized sidelobe canceller)가 기존의 주파수 영역 LMS(least mean square) 알고리듬을 사용한 GSC에 비하여 크게 줄어든 계산량으로 빠르게 간섭신호를 제거함을 확인하였다.
The Ground Moving Target Indication(GMTI) technique can detect the moving targets on land using its Doppler returns. Also, the GMTI system can work in night regardless of the weather condition because it is an active sensor that uses the electromagnetic waves as its source. In order to develop the GMTI system, Constant False Alarm Rate(CFAR) threshold optimization is important because the main performances like detection probability, false alarm rate and Minimum Detectable Velocity(MDV) are related deeply with CFAR threshold. These key variables are used to calculate CFAR threshold and then trade-off between the variables is performed. In this paper, CFAR threshold optimization procedures are introduced, and the optimization results are demonstrated.
본 연구에서는 군집 드론 시스템에서 이동 드론의 충돌방지를 위해 레이다를 도입하였다. 드론은 비행 중 불규칙한 속도 변화로 인해 반사파의 클러터가 증가되어 탐지 성능이 저하되고 이로 인해 충돌 방지 레이다의 성능에 영향을 준다. 본 논문에서는 UWB(Ultra Wide-Band) 레이다를 적용하여 비행하는 드론을 탐지하고, 반사파 신호 분석을 통해 획득한 거리 및 속도 정보의 정확도를 개선하는 방안을 제시한다. 이동 드론의 속도 변화에 따른 속도 감응형 CFAR(Constant False Alarm Rate)를 구현하여 오경보율을 일정하게 유지하면서 클러터를 효과적으로 제거하는 방안을 구현한다. 알고리즘의 검증을 위해 실제 상용 드론에 대한 레이다 관측 실험을 수행하고 불규칙하게 비행하는 드론의 탐지 성능이 개선됨을 보인다.
A serious degradation of blocking of the detection performance in a cell aeraging-logarithmic detector/constant false alarm rate(CA-LOG/CFAR) is known to be caused by the presence of a large interfering noise in the set of sample mean. A technique consisting of the logarithmic circuit and inverter has been proposed to alleviate this problem, by modifying the conventional CA-LOG/CFAR receiver. The detection performance of the proposed technique is linearly improbed over the normal output level and the blocking characteristics of the CA-LOG/CFAR can be changed to finite output level.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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