[发明专利]一种雷电脉冲信号检测及抗干扰装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理中的恒虚警检测技术，具体涉及雷电脉冲信号恒虚警检测及抗非高斯、非平稳信号干扰技术，具体为一种高斯噪声环境下的雷电脉冲信号恒虚警检测及抗干扰装置，该装置或其包含的方法可应用于针对雷电脉冲辐射源的无源定位系统中。

背景技术

恒虚警检测(CFAR)是当前数字信号处理技术的热门研究对象。恒虚警检测技术是雷达系统根据实际工作需要自动调整检测门限，以自适应噪声或周围环境的变化。系统检测门限随接收机输出噪声或干扰信号强度的变化而改变，可以防止因噪声或环境杂波变化而导致错误的检测结果，所以通常CFAR检测也叫自适应门限检测。恒虚警检测技术是雷达目标检测中最常用的方法之一，该技术同样也可应用于无源定位系统中，实现对非合作辐射源或非合作目标的检测。

目前发表的相关专利文献基本上都是基于经典的CFAR检测原理进行设计的。例如，在中国公开发表的专利文献CN1437343A(一种在多径搜索中使用自适应门限的方法)是在多径搜索中采用基于筛选平均的恒虚警率方法来计算门限，实现自适应检测；专利文献CN101271160A(选小单元平均恒虚警率实时检测SAR运动目标方法、装置)公开了一种检测合成孔径雷达运动目标(SAR)的方法及装置；专利文献CN101872014A(基于改进的COSGO-CFAR的目标信号检测方法)公开了一种在连续波体制雷达中的平均顺序统计选大-恒虚警检测方法。上述方法都实现了基本的恒虚警检测功能，但是，若直接将这些恒虚警检测方法应用于对雷电脉冲辐射源进行无源定位的系统中，则因雷电脉冲的持续时间短则几微秒，长则数毫秒，且脉冲形状毫无规律可言，将导致检测性能急剧下降，甚至不能使用。

在不考虑接收机系统外部干扰时，接收机内部噪声属于高斯白噪声。经包络检波后，接收机噪声电压x服从瑞利分布，其概率密度函数P(x)如式(1)所示：

P(x)=xσ2exp(-x22σ2),x>0---(1)]]>

其中，σ为瑞利系数，它与噪声电压x的均值μ有关。式(2)给出了σ和μ的关系：

μ=∫0+∞xxσ2e-x22σ2dx=π2σ---(2)]]>

于是有：