[发明专利]根据平均分割参考信号方法的CFAR检波方法及雷达系统

说明书

技术领域

本发明作为涉及雷达系统，更详细的说，是涉及适用于雷达系统的CFAR(恒虚警率：Constant False Alarm Rate)检波方法。

背景技术

在雷达系统，若通过天线接收信号，在信号处理部要区分接收的信号是否是由目标物反射的信号。另外，信号检波器也能在根据时间变化的周边环境获取目标信号。

CFAR检波为，就算电线的周边环境变化，以固定设定的误报率为基础，可获取目标信号的雷达信号检波方法。

CFAR检波方式，通过比较接收信号功率与阈值(Threshold)，检波信号。阈值定义为，要比较的信号的推测杂音功率乘以计算的常数，并且相乘的常数根据考虑的周边的信号的数量与误报率决定。

在多样的CFAR方法中，现在最多使用的检波技法是CA CFAR(单元平均恒虚警率：Cell Average Constant False Alarm Rate)方法。在CA CFAR检波方法中，将要比较的信号(Test cell)的杂音功率推测为周边信号的平均功率。若推测出测试信号的杂音功率，设计者设定的误报率与以周边信号的数量计算的常数相乘，决定测试信号的阈值。

图1是提供于说明现有的CA CFAR检波方法的图面。

现有的CA CFAR检波方法为，加上所有目标信号周边参考信号(Reference Cell)分为信号数，因此在测试信号(Test Cell)的杂音功率是根据参考信号的平均推测。

现有的CA CFAR的情况，其信号检波性能优秀，计算方法简单，但存在以下弱点：1）在多重标记环境的检测性能低下，2）在非均质杂音环境的检测性能低下。

1.在多重目标环境检测性能低下

CA CFAR检波方法，将测试信号的杂音功率推测为周边信号的平均功率。但是，如果在周边信号中存在另外其他目标信号的情况，推测杂音功率就会增加，阈值当然也会增加。从而，在多重环境的CA CFAR方法的检测性能就会下降。

图2是显示在多重目标环境接收信号的图面，图3是将图2的圆圈部分扩大的图面。根据图2与图3所示，在第500个信号附近可确认到存在两个信号。

图4是对于在图2显示的信号模拟CA CFAR检波的结果的图面，图5是将图4的圆圈部分扩大的图面。

根据图4与图5所示，显示比阈值高的功率的同时检测到目标信号2，但是根据由于第二个信号的影响而变高的阈值，可确认到检测不到目标信号1。

通过以上模拟，CA CFAR检波方法在多重目标环境目标信号接近的情况，可确认到在检测目标信号存在致命的弱点。

2.在非均匀杂音环境的检测性能低下

现有的CA CFAR检波方法的情况，根据杂波存在突然增加杂音功率的区间，即在非均质杂音区间，根据增加的杂音功率存在增加误报率几率的缺点。

图6是显示在非均质杂音环境模拟CA CFAR检测的结果的图面，图7是将图6的中间部分扩大的图面。

在以上模拟中显示了，在第500个信号附近使杂音功率突然增加，并且根据此显示了不顾没有信号反而判断为有信号的误报。

通过以上2种模拟，现有的CA CFAR检波方法是根据计算平均决定阈值，因此对于周边信号(interference target)或突然增加的杂音信号，存在提高发生误报或未报的几率的缺点。

实际的雷达信号接收环境，由于周边存在杂波与多个目标，因此很难期待均匀的杂音环境。再则，用于车辆雷达的情况，在雷达的Field Of View（视野）内存在多个目标的几率较大且目标接近，因此要求在多重环境与非均匀环境的强力的检波方法。

发明内容

（要解决的技术问题）

本发明作为为解决如上述问题所提出，本发明提供CFAR检波方法的目的在于，在多重目标环境与存在杂波的环境，不受周边干涉信号的影响，可检测标记信号。

（解决问题手段）

为达成上述目的，根据本发明一实施例的CFAR检波方法，包括：接收雷达信号的阶段；将构成接收的雷达信号的多个参考信号分割为多个模块的阶段；及比较在分割的模块中一个的平均功率与测试信号的功率，检出有无目标的阶段。

还有，所述检出阶段，可包括：分别计算分割的模块的平均功率的阶段，将计算的平均功率按递增顺序排序的阶段；排序的平均功率中选定其中一个为代表功率的阶段；从选定的代表功率生成阈值的阶段；及比较所述阈值与测试信号功率，判断有无目标的阶段。