主动声纳恒虚警处理技术

作者: 郝程鹏闫晟徐达施博

出版社: 人民邮电出版社

出版时间: 2021-04

版次: 1

ISBN: 9787115559043

定价: 118.00

装帧: 平装

开本: 其他

纸张: 胶版纸

页数: 187页

字数: 241千字

分类: 工程技术

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本书是关于主动声纳恒虚警（Constant False Alarm Rate，CFAR）处理技术的一部专著。全书共7章，系统地介绍了主动声纳CFAR处理的基本理论与方法，主要内容包括信号检测基本理论、经典CFAR处理、自适应CFAR处理、非高斯型CFAR处理、距离扩展目标CFAR处理以及并行分布式CFAR处理。书中包含了作者近二十年来从事CFAR处理相关科研工作的研究成果，同时采纳了散见于国内外各种文献的相关内容。
  本书适用于从事声纳工程、雷达工程等专业的科技人员阅读和参考，也可以作为信号与信息处理、电子与通信工程专业研究生的参考用书。郝程鹏

中国科学院声学研究所研究员、博士生导师，国防科技卓越青年科学基金获得者。现担任SCI源刊IEEE Access、EURASIP Journal on Advances in Signal Processing和Signal, Image and Video Processing副主编。主要从事自适应信号检测、阵列信号处理及水声信号处理基础理论与相关应用研究，获中国科学院杰出科技成jiu奖1项，工业和信息化部国防科学技术进步奖二等奖1项。近5年主持国家级和省部级科研项目10余项，发表SCI论文50余篇。

闫晟

中国科学院声学研究所研究员、硕士生导师。主要从事信号检测、水声信号处理理论与关键技术研究工作。主持或参与国家级和省部级科研项目10余项，在国内外知名期刊、会议上发表学术论文20余篇，合著学术专著1部，申请/授权国家发明专利5项。

徐达

中国科学院声学研究所副研究员、主任设计师。主要从事自适应信号处理、阵列信号处理及系统集成等方向的理论与关键技术研究工作，获得工业和信息化部国防科学技术进步奖二等奖1项，主持或参与国家级和省部级科研项目10余项，在国内外知名学术期刊、会议上发表论文10余篇，授权发明专利10余项。

施博

中国科学院声学研究所副研究员、主任设计师。主要从事水下多尺度空时自适应处理、水声信号检测与参数估计、FPGA异构多核算法加速等方向的理论与关键技术研究工作。主持或参与国家级和省部级科研项目5项，在国内外知名学术期刊、会议上发表论文20余篇，授权发明专利5项。第 1 章绪论 1

1.1 主动声纳 CFAR 处理研究的意义  2

1.1.1 自动检测的意义  2

1.1.2 自动检测与 CFAR 处理3

1.1.3 主动声纳 CFAR 处理的特点  5

1.2 国内外相关研究历史与现状 6

1.2.1 高斯型 CFAR 处理 7

1.2.2 非高斯型 CFAR 处理 9

1.2.3 距离扩展目标 CFAR 处理 10

1.2.4 分布式 CFAR 处理  11

1.3 主要内容与安排 12

参考文献  13

第 2 章信号检测基本理论 19

2.1 二元假设检验基本模型  19

2.2 统计判决准则  21

2.2.1 贝叶斯信息准则  22

2.2.2 最小错误概率准则 24

2.2.3 最大后验概率准则  25

2.2.4 奈曼皮尔逊准则 26

2.2.5 似然比检验 28

2.3 确知信号的检测  28

2.3.1 匹配滤波器  28

2.3.2 最佳接收机 32

2.3.3 两类接收机的关系  34

2.4 随机参量信号的检测  35

2.4.1 二元复合假设检验 35

2.4.2 正交接收机 36

2.4.3 接收输出统计特性 41

参考文献 44

第 3 章经典 CFAR 处理  45

3.1 CFAR 处理基本模型 45

3.1.1 虚警概率与检测概率 46

3.1.2 奈曼皮尔逊检测 47

3.2 均值类 CFAR 方法 48

3.2.1 CA-CFAR 49

3.2.2 CAGO-CFAR 51

3.2.3 CASO-CFAR 52

3.2.4 仿真性能分析 53

3.3 选序统计类 CFAR 方法 56

3.3.1 OS-CFAR 57

3.3.2 OSGO-CFAR 和 OSSO-CFAR 58

3.3.3 仿真性能分析 61

3.4 复合型 CFAR 方法 64

3.4.1 CMLD-CFAR 64

3.4.2 TM-CFAR 66

3.4.3 UMVE-CFAR 68

参考文献  69

第 4 章自适应 CFAR 处理  71

4.1 VI-CFAR 71

4.1.1 统计量 VI 和 MR  72

4.1.2 参数选择 73

4.1.3 仿真性能分析 76

4.1.4 改进方法 78

4.2 Switch-CFAR 79

4.2.1 算法原理 80

4.2.2 解析性能推导 81

4.2.3 仿真性能分析 85

4.3 ACCA-CFAR 88

4.3.1 算法原理 89

4.3.2 仿真性能分析 92

4.3.3 ACCA-CFAR 改进型 94

4.4 其他自适应方法 95

4.4.1 CCA-CFAR 95

4.4.2 HCE-CFAR 96

4.4.3 ECA-CFAR  96

4.4.4 OSTA-CFAR  97

参考文献 98

第 5 章非高斯型 CFAR 处理  100

5.1 非高斯分布模型 100

5.1.1 Pearson 型分布模型 100

5.1.2 K-分布模型 101

5.1.3 Pareto 分布模型  102

5.2 Pearson 混响 CFAR 处理 103

5.2.1 均值类 CFAR 方法 103

5.2.2 选序统计类 CFAR 方法 105

5.2.3 仿真性能分析 107

5.3 K-分布混响 CFAR 处理 110

5.3.1 CA-CFAR 111

5.3.2 选序统计类 CFAR 方法 111

5.3.3 仿真性能分析 113

5.4 Pareto 混响 CFAR 处理 116

5.4.1 经典 CFAR 方法 116

5.4.2 第一类 CFAR 117

5.4.3 第二类 CFAR 121

5.4.4 仿真性能分析 123

参考文献  126

第 6 章距离扩展目标 CFAR 处理 128

6.1 CFAR 处理模型 128

6.2 二进制积累 CFAR 方法 129

6.2.1 第二门限处理 130

6.2.2 第一门限处理 131

6.2.3 仿真性能分析 133

6.3 模糊积累 CFAR 方法 136

6.3.1 模糊 CFAR 处理  137

6.3.2 模糊积累准则  139

6.3.3 仿真性能分析  143

6.4 Pearson 混响背景 145

6.4.1 二进制积累 CFAR 方法 145

6.4.2 模糊积累 CFAR 方法 147

6.4.3 仿真性能分析  147

参考文献 150

第 7 章并行分布式 CFAR 处理  152

7.1 基本模型 152

7.2 分布式二元 CFAR 方法 153

7.2.1 二元融合准则 153

7.2.2 分布式二元融合 156

7.2.3 仿真性能分析  162

7.3 分布式模糊 CFAR 方法  165

7.3.1 模糊融合准则  166

7.3.2 仿真性能分析 168

7.4 分布式检测统计量 CFAR 方法 171

7.4.1 检测统计量的 PDF 172

7.4.2 检测统计量融合准则 173

7.4.3 仿真性能分析 176

参考文献 178

附录符号说明  180

中英文对照表 183

名词索引 185
内容简介:
本书是关于主动声纳恒虚警（Constant False Alarm Rate，CFAR）处理技术的一部专著。全书共7章，系统地介绍了主动声纳CFAR处理的基本理论与方法，主要内容包括信号检测基本理论、经典CFAR处理、自适应CFAR处理、非高斯型CFAR处理、距离扩展目标CFAR处理以及并行分布式CFAR处理。书中包含了作者近二十年来从事CFAR处理相关科研工作的研究成果，同时采纳了散见于国内外各种文献的相关内容。
本书适用于从事声纳工程、雷达工程等专业的科技人员阅读和参考，也可以作为信号与信息处理、电子与通信工程专业研究生的参考用书。
作者简介:
郝程鹏

中国科学院声学研究所研究员、博士生导师，国防科技卓越青年科学基金获得者。现担任SCI源刊IEEE Access、EURASIP Journal on Advances in Signal Processing和Signal, Image and Video Processing副主编。主要从事自适应信号检测、阵列信号处理及水声信号处理基础理论与相关应用研究，获中国科学院杰出科技成jiu奖1项，工业和信息化部国防科学技术进步奖二等奖1项。近5年主持国家级和省部级科研项目10余项，发表SCI论文50余篇。

闫晟

中国科学院声学研究所研究员、硕士生导师。主要从事信号检测、水声信号处理理论与关键技术研究工作。主持或参与国家级和省部级科研项目10余项，在国内外知名期刊、会议上发表学术论文20余篇，合著学术专著1部，申请/授权国家发明专利5项。

徐达

中国科学院声学研究所副研究员、主任设计师。主要从事自适应信号处理、阵列信号处理及系统集成等方向的理论与关键技术研究工作，获得工业和信息化部国防科学技术进步奖二等奖1项，主持或参与国家级和省部级科研项目10余项，在国内外知名学术期刊、会议上发表论文10余篇，授权发明专利10余项。

施博

中国科学院声学研究所副研究员、主任设计师。主要从事水下多尺度空时自适应处理、水声信号检测与参数估计、FPGA异构多核算法加速等方向的理论与关键技术研究工作。主持或参与国家级和省部级科研项目5项，在国内外知名学术期刊、会议上发表论文20余篇，授权发明专利5项。
目录:
第 1 章绪论 1

1.1 主动声纳 CFAR 处理研究的意义  2

1.1.1 自动检测的意义  2

1.1.2 自动检测与 CFAR 处理3

1.1.3 主动声纳 CFAR 处理的特点  5

1.2 国内外相关研究历史与现状 6

1.2.1 高斯型 CFAR 处理 7

1.2.2 非高斯型 CFAR 处理 9

1.2.3 距离扩展目标 CFAR 处理 10

1.2.4 分布式 CFAR 处理  11

1.3 主要内容与安排 12

参考文献  13

第 2 章信号检测基本理论 19

2.1 二元假设检验基本模型  19

2.2 统计判决准则  21

2.2.1 贝叶斯信息准则  22

2.2.2 最小错误概率准则 24

2.2.3 最大后验概率准则  25

2.2.4 奈曼皮尔逊准则 26

2.2.5 似然比检验 28

2.3 确知信号的检测  28

2.3.1 匹配滤波器  28

2.3.2 最佳接收机 32

2.3.3 两类接收机的关系  34

2.4 随机参量信号的检测  35

2.4.1 二元复合假设检验 35

2.4.2 正交接收机 36

2.4.3 接收输出统计特性 41

参考文献 44

第 3 章经典 CFAR 处理  45

3.1 CFAR 处理基本模型 45

3.1.1 虚警概率与检测概率 46

3.1.2 奈曼皮尔逊检测 47

3.2 均值类 CFAR 方法 48

3.2.1 CA-CFAR 49

3.2.2 CAGO-CFAR 51

3.2.3 CASO-CFAR 52

3.2.4 仿真性能分析 53

3.3 选序统计类 CFAR 方法 56

3.3.1 OS-CFAR 57

3.3.2 OSGO-CFAR 和 OSSO-CFAR 58

3.3.3 仿真性能分析 61

3.4 复合型 CFAR 方法 64

3.4.1 CMLD-CFAR 64

3.4.2 TM-CFAR 66

3.4.3 UMVE-CFAR 68

参考文献  69

第 4 章自适应 CFAR 处理  71

4.1 VI-CFAR 71

4.1.1 统计量 VI 和 MR  72

4.1.2 参数选择 73

4.1.3 仿真性能分析 76

4.1.4 改进方法 78

4.2 Switch-CFAR 79

4.2.1 算法原理 80

4.2.2 解析性能推导 81

4.2.3 仿真性能分析 85

4.3 ACCA-CFAR 88

4.3.1 算法原理 89

4.3.2 仿真性能分析 92

4.3.3 ACCA-CFAR 改进型 94

4.4 其他自适应方法 95

4.4.1 CCA-CFAR 95

4.4.2 HCE-CFAR 96

4.4.3 ECA-CFAR  96

4.4.4 OSTA-CFAR  97

参考文献 98

第 5 章非高斯型 CFAR 处理  100

5.1 非高斯分布模型 100

5.1.1 Pearson 型分布模型 100

5.1.2 K-分布模型 101

5.1.3 Pareto 分布模型  102

5.2 Pearson 混响 CFAR 处理 103

5.2.1 均值类 CFAR 方法 103

5.2.2 选序统计类 CFAR 方法 105

5.2.3 仿真性能分析 107

5.3 K-分布混响 CFAR 处理 110

5.3.1 CA-CFAR 111

5.3.2 选序统计类 CFAR 方法 111

5.3.3 仿真性能分析 113

5.4 Pareto 混响 CFAR 处理 116

5.4.1 经典 CFAR 方法 116

5.4.2 第一类 CFAR 117

5.4.3 第二类 CFAR 121

5.4.4 仿真性能分析 123

参考文献  126

第 6 章距离扩展目标 CFAR 处理 128

6.1 CFAR 处理模型 128

6.2 二进制积累 CFAR 方法 129

6.2.1 第二门限处理 130

6.2.2 第一门限处理 131

6.2.3 仿真性能分析 133

6.3 模糊积累 CFAR 方法 136

6.3.1 模糊 CFAR 处理  137

6.3.2 模糊积累准则  139

6.3.3 仿真性能分析  143

6.4 Pearson 混响背景 145

6.4.1 二进制积累 CFAR 方法 145

6.4.2 模糊积累 CFAR 方法 147

6.4.3 仿真性能分析  147

参考文献 150

第 7 章并行分布式 CFAR 处理  152

7.1 基本模型 152

7.2 分布式二元 CFAR 方法 153

7.2.1 二元融合准则 153

7.2.2 分布式二元融合 156

7.2.3 仿真性能分析  162

7.3 分布式模糊 CFAR 方法  165

7.3.1 模糊融合准则  166

7.3.2 仿真性能分析 168

7.4 分布式检测统计量 CFAR 方法 171

7.4.1 检测统计量的 PDF 172

7.4.2 检测统计量融合准则 173

7.4.3 仿真性能分析 176

参考文献 178

附录符号说明  180

中英文对照表 183

名词索引 185

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