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一种改进的高分辨率SAR图像超像素CFAR舰船检测算法 被引量:7
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作者 张帆 陆圣涛 +1 位作者 项德良 袁新哲 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期120-139,共20页
合成孔径雷达(SAR)图像舰船目标检测一直受到学者广泛关注,恒虚警率(CFAR)检测算法作为雷达图像经典目标检测算法被广泛应用于SAR图像舰船目标检测中。然而经典CFAR检测性能容易受到相干斑噪声影响,基于滑窗的检测结果对滑窗的尺寸选择... 合成孔径雷达(SAR)图像舰船目标检测一直受到学者广泛关注,恒虚警率(CFAR)检测算法作为雷达图像经典目标检测算法被广泛应用于SAR图像舰船目标检测中。然而经典CFAR检测性能容易受到相干斑噪声影响,基于滑窗的检测结果对滑窗的尺寸选择非常敏感,难以保证杂波背景中不存在目标像素,并且计算效率较低。针对上述问题,该文提出了一种新的基于超像素无窗快速CFAR的SAR图像舰船目标检测算法。首先,利用基于密度的快速噪声空间聚类(DBSCAN)超像素生成方法生成SAR图像的超像素。在SAR数据服从混合瑞利分布的假设下,定义了超像素相异度。然后利用超像素精确估计每个像素的杂波参数,即使在多目标情况下,也可以克服传统CFAR滑动窗口的缺点。此外,基于SAR图像变异系数,提出了一种基于变异系数的局部超像素对比度来优化CFAR检测,以此消除大量杂波虚警,如陆地区域人造目标。对5幅SAR图像的实验结果表明,与其他方法相比,该文方法对不同场景SAR图像海面舰船目标检测都十分稳健。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(SAR) 虚警率(cfar) 变异系数 超像素 目标检测
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一种高速可配置二维CFAR检测器设计实现
2
作者 陶相颖 张多利 +2 位作者 刘文娟 倪伟 宋宇鲲 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第5期627-631,677,共6页
恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测是雷达在干扰背景下检测目标的重要自适应算法。二维CFAR算法随着参考窗口尺寸增大,运算量较大,仅靠软件实现并不能满足较高的实时性需求。文章基于现场可编程门阵列(field programmable g... 恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测是雷达在干扰背景下检测目标的重要自适应算法。二维CFAR算法随着参考窗口尺寸增大,运算量较大,仅靠软件实现并不能满足较高的实时性需求。文章基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计实现了一种兼容CA-CFAR、GO-CFAR、SO-CFAR和OS-CFAR 4种二维CFAR算法的硬件加速器,同时实现标称化因子、检测器类型、排序值K、参考窗口和保护窗口大小可配置的灵活性,对于256×2048点距离-多谱勒矩阵(Range Doppler Matrix,RDM)数据,4种检测器均可在2.71 ms内完成检测。设计采用全流水结构,具有高实时性。 展开更多
关键词 雷达目标检测 二维恒虚警率(cfar) 滑动窗口 硬件加速 矩形窗
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基于掩膜投影和双参数CFAR的圆周扫描GBSAR三维点云提取方法
3
作者 申文杰 郅洁 +3 位作者 李洋 林赟 蒋雯 王彦平 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第9期1664-1672,共9页
圆周扫描地基合成孔径雷达(Ground based Synthetic Aperture Radar,GBSAR)通过在竖直面做圆周旋转扫描,具备三维成像的重要优势。但是其圆周观测几何会产生强旁瓣,造成目标点云提取困难。目前未见圆周扫描GBSAR三维点云提取方法的相关... 圆周扫描地基合成孔径雷达(Ground based Synthetic Aperture Radar,GBSAR)通过在竖直面做圆周旋转扫描,具备三维成像的重要优势。但是其圆周观测几何会产生强旁瓣,造成目标点云提取困难。目前未见圆周扫描GBSAR三维点云提取方法的相关研究,经典的双参数恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)算法虽然能够提取三维点云,但需要对三维像不同高度逐层进行检测,由于强旁瓣的影响,无法准确提取三维点云。针对上述问题,本文提出基于掩膜投影和双参数CFAR的圆周扫描GBSAR三维点云提取方法,该方法利用掩膜投影和两次双参数CFAR实现强旁瓣影响下的点云精确提取。该方法首先对SAR三维图像应用最大值投影获取三视图,然后对三视图进行第一次双参数CFAR获取三视图掩膜;然后利用三视图掩膜投影,通过SAR三维像取交集去掉空间位置旁瓣,得到潜在目标区域数据;最后对潜在目标区域的数据应用第二次双参数CFAR实现点云提取。该方法利用实际数据进行实验,结果表明,所提方法与经典的双参数CFAR逐层检测算法相比,可更准确地提取出三维SAR图像目标点云。 展开更多
关键词 圆周扫描地基合成孔径雷达 虚警(cfar) 点云提取
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七种恒虚警率处理方案及性能分析 被引量:22
4
作者 都基焱 胡军 张百顺 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第4期47-50,共4页
通过分析现有的五种恒虚警率 (CFAR)处理器检测性能的优劣 ,提出了两种改进型CFAR方案 ,并在计算机模拟统计的基础上对七种处理器的检测性能进行了分析比较 ,得出准选大恒虚警率 (PGO CFAR)和准有序恒虚警率 (POS CFAR)是两种较为实用... 通过分析现有的五种恒虚警率 (CFAR)处理器检测性能的优劣 ,提出了两种改进型CFAR方案 ,并在计算机模拟统计的基础上对七种处理器的检测性能进行了分析比较 ,得出准选大恒虚警率 (PGO CFAR)和准有序恒虚警率 (POS CFAR)是两种较为实用的在复杂杂波环境中工作的恒虚警处理方案 ,且各有优越性。 展开更多
关键词 虚警 处理器 PGO—cfar POS—cfar 雷达
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杂波图CFAR平面技术在均匀背景中的性能 被引量:9
5
作者 何友 刘永 孟祥伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期119-120,123,共3页
典型的杂波图恒虚警检测技术常被用于时域平稳、空域变化较剧烈的杂波环境它在每个杂波图单元处都形成一个独立的检测阈值,于是被称为杂波图CFAR点技术.而沈福民提出了一种杂波图CFAR平面技术的构想这是一种在时空两维变化都比较平稳... 典型的杂波图恒虚警检测技术常被用于时域平稳、空域变化较剧烈的杂波环境它在每个杂波图单元处都形成一个独立的检测阈值,于是被称为杂波图CFAR点技术.而沈福民提出了一种杂波图CFAR平面技术的构想这是一种在时空两维变化都比较平稳的杂波环境情况下尤为适用的杂波图CFAR检测技术,我们将其称为面技术本文具体推导了这种技术在时空两维都均匀的背景中的检测性能表达式,并同杂波图点技术的性能进行较细致的分析比较.结论表明。 展开更多
关键词 雷达 检测 虚警 杂波图 cfar平面技术
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基于准最佳加权有序统计的最大选择CFAR检测算法 被引量:7
6
作者 孟祥伟 何友 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第12期74-78,81,共6页
为了提高恒虚警检测器在均匀背景中的检测性能及增强对干扰的鲁棒性,本文提出了一种准最佳加权(QBW)有序统计方法.基于这种方法,还提出了准最佳加权最大选择恒虚警检测器(QBWGO-CFAR),它的前、后沿滑窗均采用QB... 为了提高恒虚警检测器在均匀背景中的检测性能及增强对干扰的鲁棒性,本文提出了一种准最佳加权(QBW)有序统计方法.基于这种方法,还提出了准最佳加权最大选择恒虚警检测器(QBWGO-CFAR),它的前、后沿滑窗均采用QBW方法来产生局部估计,将局部估计中的最大值作为检测器对杂波功率水平的估计,设置自适应检测门限,应用文献[3]提出的自动筛选技术在SwerlingⅡ型目标及瑞利杂波假设下,推导出了它的Pfa、Pd、ADT及杂波边缘虚警尖峰的数学解析表达式分析结果表明,它在均匀背景及多目标和杂波边缘引起的非均匀背景中的性能,均比GOSGO或OSGO获得了改善.在特殊情况下。 展开更多
关键词 雷达 虚警 有序统计 cfar 检测算法
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雷达非合作目标恒虚警检测和分类一体化方案 被引量:2
7
作者 关键 张彦飞 +1 位作者 李彬玉 李宏伟 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1-4,73,共5页
提出一种雷达识别非合作目标的检测和分类一体化方案。用广义序贯拒绝检验的方法把目标检测和分类作为一个问题来处理。不同种类的目标用隶属于由投影矩阵确定的不同子空间上的随机信号建模。观测数据“并行”通过具有恒虚警(CFAR)能力... 提出一种雷达识别非合作目标的检测和分类一体化方案。用广义序贯拒绝检验的方法把目标检测和分类作为一个问题来处理。不同种类的目标用隶属于由投影矩阵确定的不同子空间上的随机信号建模。观测数据“并行”通过具有恒虚警(CFAR)能力的各“局部”检测器,各检测器输出的逻辑位通过逻辑电路最后选择一个目标输出。详细评价了新方案的工作性能。仿真结果表明,本方案在以给定的虚警率检测到目标的同时,也能正确地对目标进行分类。 展开更多
关键词 非合作目标识别洲(NCTR) 广义序贯拒绝检验 虚警(cfar) 雷达跟踪
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噪声功率不确定模型下基于CFAR准则的能量检测门限优化算法 被引量:2
8
作者 孙有铭 王金龙 +2 位作者 张剑 胡小峰 刘洛琨 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期122-127,共6页
针对频谱感知中能量检测器在噪声功率不确定模型下存在门限失配问题,提出一种基于CFAR准则的能量检测门限优化算法(TO-ED),证明存在唯一最优的修正因子可以优化稳健统计方案(RSA)的判决门限;基于RSA的平均虚警概率是关于修正因子的单调... 针对频谱感知中能量检测器在噪声功率不确定模型下存在门限失配问题,提出一种基于CFAR准则的能量检测门限优化算法(TO-ED),证明存在唯一最优的修正因子可以优化稳健统计方案(RSA)的判决门限;基于RSA的平均虚警概率是关于修正因子的单调函数,利用牛顿二分法实现最优修正因子的快速迭代求解并修正RSA的判决门限。仿真表明:TO-ED算法满足CFAR意义下最优,其理论性能和仿真结果一致;实现鲁棒检测所需信噪比比RSA更低。 展开更多
关键词 能量检测 噪声功率不确定 门限优化 虚警率(cfar) 稳健统计方案(RSA)
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基于CASH-CFAR的跳频信号检测 被引量:2
9
作者 张珊 吴瑛 陈秋华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第21期4697-4700,共4页
为解决复杂短波环境下跳频信号检测概率低的问题,提出了一种基于恒虚警概率(CFAR)的稳健的跳频信号检测算法。分析了CASH-CFAR算法,为了提高运算速度对其进行了一定的改进,根据跳频信号的特点将其扩展到二维并应用到时频谱图上检测跳频... 为解决复杂短波环境下跳频信号检测概率低的问题,提出了一种基于恒虚警概率(CFAR)的稳健的跳频信号检测算法。分析了CASH-CFAR算法,为了提高运算速度对其进行了一定的改进,根据跳频信号的特点将其扩展到二维并应用到时频谱图上检测跳频信号,通过形态学图像处理方法滤除噪声。仿真实验结果表明,该方法能够在低信噪比情况下有效地检测跳频信号,并同时抑制定频干扰,检测率较高,运算速度快。 展开更多
关键词 跳频信号 虚警概率 CASH—cfar 信号检测 形态学图像处理
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海杂波背景中的一种恒虚警率检测方法 被引量:9
10
作者 杜鹏飞 王永良 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期54-57,共4页
提出了一种适用于机载预警(AEW)雷达海杂波背景中目标检测的双参数有序统计恒虚警(CFAR)处理方法———BOS CFAR方法,并对该方法在非高斯海杂波背景、多脉冲非相参积累和多目标干扰环境下的检测性能进行了讨论和分析。理论分析和仿真结... 提出了一种适用于机载预警(AEW)雷达海杂波背景中目标检测的双参数有序统计恒虚警(CFAR)处理方法———BOS CFAR方法,并对该方法在非高斯海杂波背景、多脉冲非相参积累和多目标干扰环境下的检测性能进行了讨论和分析。理论分析和仿真结果表明,该方法能有效地提高AEW雷达海杂波背景中的CFAR检测性能。 展开更多
关键词 杂波背景 检测方法 虚警 检测性能 非相参积累 处理方法 有序统计 目标检测 机载预警 干扰环境 仿真结果 cfar 双参数 非高斯 多目标 多脉冲 雷达
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一种基于知识辅助的CFAR检测器 被引量:7
11
作者 李青华 姚云萍 《雷达科学与技术》 2012年第1期88-93,98,共7页
针对单元平均恒虚警率(CA CFAR)检测器存在的杂波边缘效应问题,研究了一种基于知识辅助的CFAR检测器,该检测器由两部分组成:数据选择器和传统的CA CFAR检测器。数据选择器利用GIS提供的先验信息对参考单元进行筛选,尽可能地选择与待检单... 针对单元平均恒虚警率(CA CFAR)检测器存在的杂波边缘效应问题,研究了一种基于知识辅助的CFAR检测器,该检测器由两部分组成:数据选择器和传统的CA CFAR检测器。数据选择器利用GIS提供的先验信息对参考单元进行筛选,尽可能地选择与待检单元(CUT)地貌相同的训练样本,也就是说选择相对CUT为均匀的参考单元,级联的CA CFAR完成检测判决。最后,通过IPIX雷达实测数据,从虚警个数和检测两个方面与传统的CFAR检测器进行了详细的比较。仿真结果表明,基于知识辅助的CFAR检测器具有更优的性能。 展开更多
关键词 杂波边缘效应 虚警率(cfar) 知识辅助 IPIX实测数据
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单元筛选后作最大选择的CFAR自适应检测器 被引量:1
12
作者 王世锦 吴桂生 察豪 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2002年第2期46-48,55,共4页
提出一种新的 CFAR自适应检测方法 ,对这种新的检测方法在斯威林 2型目标的假设下进行了检测性能的分析 ,得到了在均匀背景和强干扰目标存在的情况下的虚警概率和检测概率 ,并把它同 CA、GO、SO等检测方法进行了比较。分析结果表明
关键词 cfarS检测 单元筛选 自适应检测器 雷达恒虚警
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基于频域CFAR方法的PD雷达回波信号处理 被引量:1
13
作者 徐涛 吴军 +1 位作者 夏海宝 向建军 《现代防御技术》 北大核心 2012年第1期140-143,共4页
为了提高PD雷达杂波环境下的目标检测性能,研究了机载PD雷达恒虚警检测问题。重点分析了频域均值恒虚警处理的基本原理与处理方法,采用不同方法对雷达面临的典型杂波分布信号模型进行了性能仿真分析。仿真结果表明,最大选择恒虚警处理... 为了提高PD雷达杂波环境下的目标检测性能,研究了机载PD雷达恒虚警检测问题。重点分析了频域均值恒虚警处理的基本原理与处理方法,采用不同方法对雷达面临的典型杂波分布信号模型进行了性能仿真分析。仿真结果表明,最大选择恒虚警处理方法能够达到预期效果。 展开更多
关键词 脉冲多普勒雷达 雷达回波 频域cfar 最大选择恒虚警
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基于神经网络CA/OS-CFAR检测方法 被引量:5
14
作者 王皓 衣同胜 《兵工自动化》 2018年第2期15-18,共4页
在杂波边缘和多目标的复杂环境下,建立性能稳定的自适应检测技术是提高恒虚警率处理能力的关键。针对单元平均恒虚警检测(cell averaging-constant false alarm rate)和有序统计量恒虚警检测(ordered statistic-constant false alarm ra... 在杂波边缘和多目标的复杂环境下,建立性能稳定的自适应检测技术是提高恒虚警率处理能力的关键。针对单元平均恒虚警检测(cell averaging-constant false alarm rate)和有序统计量恒虚警检测(ordered statistic-constant false alarm rate)的优缺点,提出一种基于神经网络的检测方法(cell averaging/ordered statistic-constant false alarm rate)。利用神经网络进行最优检测方法判断,根据选定的检测方法计算出检测阈值。通过训练计算初始阈值,采用神经网络分类并识别输入的类型。将该阈值与CA-CFAR和OS-CFAR计算结果相比较,并选用均匀杂波、多目标和杂波边缘环境的仿真案例进行测试。实验结果表明:该方法可在均值和非均匀的杂波背景中,能有效地进行最优检测方法判断。 展开更多
关键词 转换 神经网络 多层感知器(MLP) 虚警率(cfar) 单元平均数(CA) 有序统计(OS)
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基于概率数据关联的点状动目标CFAR高分辨检测技术研究 被引量:5
15
作者 艾斯卡尔.艾木都拉 地里木拉提.吐尔逊 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第3期473-476,共4页
本文以多帧检测成功为条件,通过预测目标在下一单帧上可能的存在区域,再在此区域内进行目标的Meyman- Pearson检测。由于信噪比很低,区域内可能会出现很多虚假目标,利用已获知的目标初始信息和数据关联技术,确定其中某一个为真实目标成... 本文以多帧检测成功为条件,通过预测目标在下一单帧上可能的存在区域,再在此区域内进行目标的Meyman- Pearson检测。由于信噪比很低,区域内可能会出现很多虚假目标,利用已获知的目标初始信息和数据关联技术,确定其中某一个为真实目标成为关键决策问题。为此,本文将概率数据关联技术应用到图像序列中目标检测领域,得到了重要的理论分析和实验结果。高分辨检测器接收已获知的目标初始信息(目标的初始位置、运动速率以及目标亮度)后,根据概率数据关联技术进行正确测量值的确认,再用卡尔曼滤波器来预测目标在下一帧的可能状态。文中还给出了理论分析、公式推导过程和实真结果。 展开更多
关键词 点状目标 概率数据关联 图像序列 高分辨检测 虚警率(cfar)
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基于FPGA的雷达恒虚警模块的设计 被引量:1
16
作者 秦阳 张智军 《电子技术应用》 北大核心 2011年第7期68-70,74,共4页
恒虚警处理技术可以使雷达在保持较高发现概率的同时,降低虚警概率。为了提高机载雷达在杂波与噪声背景条件下发现目标的能力,针对复杂统计模型应用的局限性,提出了一种基于FPGA的恒虚警模块的设计思想,并在软件平台环境下,对设计方法... 恒虚警处理技术可以使雷达在保持较高发现概率的同时,降低虚警概率。为了提高机载雷达在杂波与噪声背景条件下发现目标的能力,针对复杂统计模型应用的局限性,提出了一种基于FPGA的恒虚警模块的设计思想,并在软件平台环境下,对设计方法的可行性进行了仿真验证。 展开更多
关键词 虚警检测 FPGA GO—cfar算法 模块
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广义最小选择恒虚警算法的性能分析
17
作者 孟祥伟 关键 何友 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期17-23,共7页
为了改善OSSO或GOSSO方法的性能,该文基于加权线性组合的有序统计量提出了广义最小选择(GSO)恒虚警检测器,文中讨论了线性组合有序统计量加权系数的选择与检测器性能的关系,在GSO特殊加权系数场合,提出了QBWSO、TMSO,CMSO三种性能较为... 为了改善OSSO或GOSSO方法的性能,该文基于加权线性组合的有序统计量提出了广义最小选择(GSO)恒虚警检测器,文中讨论了线性组合有序统计量加权系数的选择与检测器性能的关系,在GSO特殊加权系数场合,提出了QBWSO、TMSO,CMSO三种性能较为优良的检测器。分析结果表明,TMSO和QBWSO在均匀背景及多目标环境中的性能均比OSSO的性能获得了改善,QBWSO在均匀背景中的性能比TMSO的略强;在均匀背景中,SO的性能最好。 展开更多
关键词 最小选择 雷达 虚警 有序统计 cfar 检测器 加权系统
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HDL语言实现恒虚警率 被引量:3
18
作者 李淑萍 《舰船电子对抗》 2000年第4期27-29,共3页
介绍了广泛用于雷达信号处理之中的恒虚警率的基本原理 ,并运用自顶向下的设计分析方法 ,给出了采用Alter公司AHDL语言和EPLD10k器件进行的设计。
关键词 虚警率(cfar) 硬件描述语言(HDL) 自顶向下
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一种新型恒虚警检测方法初探 被引量:1
19
作者 许蕴山 《火控雷达技术》 2003年第2期1-5,16,共6页
提出综合性能良好的混合型 CFAR处理方法 ,分析其检测性能 ,并和常规
关键词 虚警检测 雷达 混合型cfar处理 虚警损失 作用距离
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Fisher纹理分布下基于匹配滤波的极化SAR图像CFAR检测方法 被引量:3
20
作者 张嘉峰 杨子渊 +1 位作者 张鹏 刘涛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2533-2543,共11页
在已有的极化合成孔径雷达(PolSAR)图像恒虚警(CFAR)检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题。为此提出了一种Fisher分布下的CFAR检测方法,并定义虚警损失率(CFAR Loss,CL)以量化评估算法的恒虚警保持性能.首先,在乘积模型框... 在已有的极化合成孔径雷达(PolSAR)图像恒虚警(CFAR)检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题。为此提出了一种Fisher分布下的CFAR检测方法,并定义虚警损失率(CFAR Loss,CL)以量化评估算法的恒虚警保持性能.首先,在乘积模型框架下引入Fisher纹理变量,推导出了多视极化匹配滤波(Multi-look Polarization Matched Filter,MPMF)检测量的概率密度函数(PDF).然后,对PDF积分得到了虚警概率的闭合解析式,并设计了CFAR检测流程.仿真数据和机载合成孔径雷达(Airborne SAR,AIRSAR)数据实验结果表明,与基于K分布、G0分布、Wishart分布的CFAR检测算法以及双参数恒虚警(two-Parameter CFAR,2P-CFAR)算法相比,新方法具有良好的恒虚警保持性能和检测性能,具有较强的鲁棒性,且运算时间未明显增加,相比于其他检测方法,品质因数(Figure of Merit,FoM)平均高出12.80%. 展开更多
关键词 极化合成孔径雷达(PolSAR) 虚警(cfar) Fisher分布 虚警损失率(cfar Loss CL) 多视极化匹配滤波(MPMF) 虚警概率 品质因数(FoM)
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