主动声纳恒虚警处理技术

本书特色鲜明，针对目前声纳自动检测在实际应用中面临的环境非均匀性、协同探测等难题，给出了切实可行的解决方案。这些内容在其它专著中鲜有涉及，模糊恒虚警检测理论与方法更是本书首 次予以介绍。除仿真数据外，本书进一步采用实测数据对所介绍检测方法的有效性进行了验证。总之，本书在理论深度和应用参考性方面均有自己鲜明的特色。

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优选后验概率准则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很好接收机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
3.1CFAR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
3.2.1CA-CFAR49
3.2.2CAGO-CFAR51
3.2.3CASO-CFAR52
3.2.4仿真性能分析53
3.3选序统计类CFAR方法56
3.3.1OS-CFAR57
3.3.2OSGO-CFAR和OSSO-CFAR58
3.3.3仿真性能分析61
3.4复合型CFAR方法64
3.4.1CMLD-CFAR64
3.4.2TM-CFAR66
3.4.3UMVE-CFAR68
参考文献69
第4章自适应CFAR处理71
4.1VI-CFAR71
4.1.1统计量VI和MR72
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
4.2Switch-CFAR79
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
4.3ACCA-CFAR88
4.3.1算法原理89
4.3.2仿真性能分析92
4.3.3ACCA-CFAR改进型94
4.4其他自适应方法95
4.4.1CCA-CFAR95
4.4.2HCE-CFAR96
4.4.3ECA-CFAR96
4.4.4OSTA-CFAR97
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
5.1.1Pearson型分布模型100
5.1.2K-分布模型101
5.1.3Pareto分布模型102
5.2Pearson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
5.3K-分布混响CFAR处理110
5.3.1CA-CFAR111
5.3.2选序统计类CFAR方法111
5.3.3仿真性能分析113
5.4Pareto混响CFAR处理116
5.4.1经典CFAR方法116
5.4.2第一类CFAR117
5.4.3第二类CFAR121
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
6.1CFAR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
6.4Pearson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PDF172
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