% 一维距离像仿真CA-CFAR目标检测过程
% 进行蒙特卡洛仿真,看看不同信噪比下的检测概率
clear all;close all;clc;
%% 雷达参数设定
c=3e8;
fc=1e9;
lamda=c/fc;
Tp=10e-6; %脉冲宽度
B=20e6; %带宽
kr=B/Tp; %调频斜率
fs=30e6; %快时间采样率
ts=1/fs; %时间采样间隔
pulse_sample_num=floor(Tp*fs); %脉冲采样点数
R=10e3; %目标距离10km
delay=2*R/c; %时延
t=(delay-pulse_sample_num*ts):ts:(delay+2*pulse_sample_num*ts);
Nr=length(t);
t_start=t(1);
r_axis_real=t*c/2; %绝对距离坐标轴
%% 信号产生、脉冲压缩、加噪
receiver_sig= rectpuls(t-Tp/2-delay,Tp).*exp(1i*2*pi*fc*(-delay)).*exp(1i*pi*kr*(t-Tp/2-delay).^2);
figure
plot(t,abs(receiver_sig));
st=rectpuls(t-t_start-Tp/2,Tp).*exp(1i*pi*kr*(t-t_start-Tp/2).^2); %参考信号,实质时间是从0开始的,所以压缩完后反映的是真实距离
fft_st=fft(st); %参考信号fft
receive_fft=fft(receiver_sig); %接收信号fft
data_r=ifft(receive_fft.*conj(fft_st));
Amp_max=max(abs(data_r)); %压缩后信号的最大幅度
SNR=0:25; %压缩后信噪比
mont_num=1000; %蒙特卡洛次数
%% CFAR自适应门限检测
num_cankao=20; %参考单元
num_protect=4; %保护单元
Pfa=1e-6; %恒虚警率
x_axis=(num_cankao/2+num_protect/2+1):(Nr-num_cankao/2-num_protect/2);
alpha=num_cankao*(Pfa^(-1/num_cankao)-1); %CFAR乘积因子
ii=301; %第301个距离单元中存在目标,因此只对该单元做CFAR即可
for jj=1:length(SNR) %信噪比循环
% waitbar(jj/length(SNR))
num_detect=0;
sigma_noise=Amp_max*10^(-SNR(jj)/20); %噪声σ,信号功率Amp_max^2;所以信噪比SNR=20log(Amp_max/σ)
for mont=1:mont_num %蒙特卡洛循环
real_noise=randn(1,Nr);
imag_noise=randn(1,Nr);
noise=sigma_noise*(real_noise+1i*imag_noise)/2^0.5; %产生额定信噪比的噪声
data_r_noise=data_r+noise;
data_pingfang=data_r_noise.*conj(data_r_noise); %数据的平方,噪声是高斯分布,噪声的平方是指数分布
data_select=sum(data_pingfang(ii-num_cankao/2-num_protect/2:ii-num_protect/2-1))+sum(data_pingfang(ii+num_protect/2+1:ii+num_protect/2+num_cankao/2)); %数据求和
threshold_CFAR=data_select/num_cankao*alpha; %第301距离单元的CFAR门限
if data_pingfang(ii)>=threshold_CFAR
num_detect=num_detect+1;
end
end
detect_rate(jj)=num_detect/mont_num; %检测概率
end
figure
plot(SNR,detect_rate);
xlabel('信噪比');ylabel('检测概率');
grid on;
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基于MATLAB实现的雷达CFAR恒虚警检测一维蒙特卡洛仿真+使用说明文档.rar
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