目标探测累积发现概率估算

PAGEPAGE1目标探测累积发现概率估算目标探测累积发现概率估算目标探测累积发现概率（cumulativedetectionprobability，CDP）是一种用于估计目标被发现的概率的方法。在目标检测中，CDP用于计算系统在一定时间范围内发现目标的能力。本文将介绍如何估算目标探测的CDP。1.目标探测模型目标探测模型是CDP估计的基础。目标探测模型是一种描述雷达系统探测目标的方法，它包括雷达系统的参数、天线模式、目标反射截面积、目标动态参数等。CDP的计算依赖于目标检测模型，因此必须先建立一个准确的目标探测模型。2.雷达方程雷达方程是计算雷达系统探测能力的基础。雷达方程表示的含义是系统接收到的信号功率与目标距离的4次方成反比。雷达方程可以表示为：Pr=Pt*Gt*Gr*(λ^2)*σ/[(4π)^3*R^4*L]其中，Pr：接收到的信号功率Pt：发射功率Gt：天线增益Gr：接收天线增益λ：波长σ：目标反射截面积R：目标距离L：系统损失因子3.探测概率探测概率是指接收特定的信号后，系统能够正确探测到目标的概率。探测概率可以表示为：Pd=N*v*F(τ|H1)其中，Pd：探测概率N：目标数量v：目标相对速度F：虚警率为τ时的假设H1的概率密度函数4.虚警概率虚警概率是指系统接收到噪声或杂波时，系统报告目标存在的概率。虚警概率可以表示为：Pf=F(τ|H0)其中，Pf：虚警概率F：虚警率为τ时的假设H0的概率密度函数5.目标探测累积发现概率目标探测累积发现概率是指在一定时间内，系统能够发现目标的概率。目标探测累积发现概率可以表示为：CDP=1-(1-Pd)^n*(1-Pf)^(T秒/τ)其中，CDP：目标探测累积发现概率Pd：探测概率Pf：虚警概率n：信号脉冲数T秒：探测时间τ：虚警阈值6.实例分析以一个极化多普勒雷达为例，假设其工作频率为X频段，输出功率为1000千瓦，天线增益为40分贝，天线口径为2米，系统噪声温度为290开尔文，带宽为1千赫兹，雷达距离为R=50千米，目标距离为10千米，目标反射截面积为10平方米。假设雷达发射的脉冲宽度为1微秒，接收门宽为2微秒，信噪比为10分贝，目标速度为500公里/小时。通过雷达方程计算，可以得到接收到的信号功率为：Pr=(1000*10^-3)*10^(40/10)*(λ^2)*σ/[(4π)^3*R^4*L]=-126.98dBm计算噪声功率和系统噪声温度，得到：Pn=k*Tb*B=-174+10*log10(290*1*1000)+10*log10(10^3)=-138.64dBm因此，信噪比为：SNR=Pr-Pn=-126.98-(-138.64)=11.66dB计算探测概率，假设虚警率为1E-6，得到：Pd=2*(k*Tb*SNR)^0.5/σ=0.004计算虚警概率，假设虚警率为1E-6，得到：Pf=Qinv(τ)=Qinv(1E-6)=5.20计算目标探测累积发现概率，假设探测时间为1分钟，脉冲数为1000，虚警阈值为10，得到：CDP=1-(1-0.004)^1000*(1-10/5.20)^(60/10)=0.894因此，在此雷达系统下，目标被成功探测的CDP为0.894，即系统在1分钟内能够成功探测到目标的概率为89.4%。7.总结本文介绍了目标探测累积发现概率的估算方法。在进行CDP估算之前，需要建立准确的目标探测模型和探测参数，例如雷达方程、探测概率和虚警