پياده سازي نرم افزاري آشكارساز Ex-CFAR و استخراج مقادير بهينه ي پارامتر B براي محيط دريايي

Software Implementation of Ex-CFAR Detector and Determination of Optimum Value for B Parameter in Marine Environment

حضور محيط ناهمگن و اهداف تداخلي در سيستمهاي عملي رادار، سبب كاهش كارايي CA-CFAR در آشكارسازي صحيح هدف و يا افزايش آژير خطا مي گردد. به منظور رفع اين نقيصه آشكارسازهايEX-CFAR معرفي شده اند كه در آنها از نوعي آستانه گذاري نرم استفاده مي شود. در آشكارسازهاي مذكور پارامتر تفكيك گر (B)به منظور تعيين معياري براي حذف مقادير نامتعارف در پنجره تخمين زننده توان نويز، نقشي اساسي بازي مي كند. در اين مقاله پارامتر تفكيك گر (B) براي نسبت هاي مختلفي از احتمال آژير خطا در آشكارساز EX-CFAR مورد بحث و بررسي قرار گرفته و مقادير بهينه آن براي نسبت هاي مختلفي از احتمال آژير خطا، استخراج شده است. از آنجاييكه رادار مدنظر اين مقاله يك رادار مراقبت دريايي با برد متوسط و رزولوشن نه چندان بالا بوده است، مدل كلاتر K براي محيط فرض شده است. سپس براي مدل فرض شده، پارامترهاي شكل و مقياس تعيين شده است. در ادامه اهداف تداخلي به صورت دو هدف، سه هدف و چهار هدف و با استفاده از شبيه سازي در محيط MATLAB ايجاد شده اند و كارايي EX-CFAR با توجه به پارامترهاي آناليز شده با CA-CFAR مقايسه شده است. در شبيه سازي هاي انجام شده در اين مقاله، آشكارسازي با استفاده از تك پالس مورد نظر بوده است.

Presence of inhomogeneous environment and interfering targets in practical radar systems, cause a reduction at CA-CFAR performance in either detection probability of target or false alarm ratio of system. Hence EX-CFAR detector implies a soft thresholding, in which the excision parameter (B) plays a key role to determine a criterion for eliminating unordinary values at window of noise power estimation. Consequently in this paper the excision parameter have been surveyed and analyzed for different values of false alarm probabilities and the optimum ones are extracted. Since the considered radar of this paper was medium range poor resolution radar system, probability density function of K has been assumed in clutter modeling.Accordingly the shape and scale parameters are estimated for the assumed method. Consequently the performance of EX-CFAR implying the estimated values is evaluated and compared with CA-CFAR in circumstances of facing with 2, 3 or 4 interfering targets using MATLAB simulations. In these simulations, mono pulse detection was deliberated.