图书前言

第二版前言

雷达目标检测和跟踪中的虚警问题是每个雷达系统和设计人员不可回避的重要问题之一。三十多年来,雷达目标检测与CFAR处理技术逐渐发展成为国际雷达信号处理界的一大热门研究领域和关键性课题。CFAR技术是雷达自动检测系统中控制虚警率的最重要手段,它在雷达目标自动检测过程中起着极其重要的作用。

《雷达自动检测与恒虚警处理》自从1999年出版第一版以来,受到广大读者的厚爱与关怀,作者对此表示衷心的感谢。雷达目标自动检测与恒虚警处理的理论、算法和应用的不断发展,使我们迫切感觉到要对本书进行全面的扩展、完善、修改和补充新的内容,以适应当前雷达目标检测领域发展的需要。

本书是在《雷达自动检测与恒虚警处理》的基础上进行系统地扩展、完善并加以修改和增订而成的。这次结合近十多年的最新研究成果对原书做了较大幅度的修订。主要做了如下工作: 

① 将书名修订为《雷达目标检测与恒虚警处理》,因为在以前的雷达目标自动检测技术中强调“自动”,而现在的雷达目标检测方法的“自动”功能是不言而喻的,因此还是强调目标检测,而不用“雷达自动检测”,以区别于雷达的自动测试;

② 综合近十几年雷达目标检测技术的发展,对雷达目标检测的研究现状给予了更全面的阐述; 

③ 充实了雷达目标自动检测所需的基础理论,对第一版第1章雷达目标自动检测原理和第2章均值类CFAR检测器的内容进行了完善和扩充,特别是补充了多脉冲和相干脉冲条件下雷达目标检测的原理和方法,并将“雷达自动检测原理”更名为“经典的固定门限检测”; 

④ 充实了有序统计类CFAR检测器的研究内容,增加了一些理论分析和新的检测方法; 

⑤ 增加了采用自动筛选技术的MTM-、TMGO-和TMSO-CFAR检测器的研究内容,使得这部分的内容更加系统和完善; 

⑥ 对自适应CFAR处理一章进行了修改,主要包括E-CFAR检测器、VTM-CFAR检测器以及Himonas的一系列CFAR检测器,主要以文字和框图的形式对这些检测器进行了简要阐述,并补充了一些新的自适应CFAR检测器,归纳总结了“自适应类”CFAR检测器的基本方法; 

⑦ 将韦布尔和对数正态杂波背景中的CFAR技术以及两参数CFAR技术原书中两章内容合并为一章,首先研究了在韦布尔和对数正态杂波中能提供CFAR检测的经典Log-t检测器,再按照非高斯背景中单参数和双参数检测方法的次序对原有内容进行了重新组织和改写; 

⑧ 将“K分布和莱斯分布杂波中的CFAR处理”更名为“复合高斯分布杂波中的CFAR处理”,并删掉原书中“莱斯分布杂波中的CFAR处理”这一部分内容。从“复合高斯分布”出发,将K分布模型作为特例,重点介绍K分布杂波中的CFAR处理,并补充了近年来意大利Gini等人关于复合高斯杂波中CFAR检测的研究成果; 

⑨ 基于非参量检测和变换域CFAR处理最新的理论研究成果和工程实际中的应用状况,对原书中第9章、第10章的内容进行了大幅度的更替; 扩展了时频域CFAR处理的最新研究成果,补充了其他变换域CFAR处理的内容; 

⑩ 增加了杂波图CFAR处理章节,主要内容包括Nitzberg杂波图处理、杂波图处理的点技术和面技术,以及空域和时域混合处理的CM/L-CFAR检测器和相应内容的性能分析; 

 新增了距离扩展目标检测技术,重点讨论了复合高斯杂波、复合高斯杂波加热噪声及SαS分布杂波背景中距离扩展目标的检测问题; 

 新增了多传感器分布式CFAR处理,重点讨论了两类多传感器分布式CFAR检测器,具体包括分布式CA-CFAR检测器,分布式OS-CFAR检测器以及基于R类、S类和P类局部检测统计量的分布式CFAR检测器; 

 全面修改了“回顾、建议和展望”一章,结合雷达目标自动检测技术的新发展,系统地总结了全书的内容,并为今后继续开展该领域的工作给予了指导性意见。此外,根据最近十多年来国内外的研究成果,本书增加了必要的参考文献,并对一些文字叙述不正确之处进行了修正,旨在进一步增加本书的可读性。

在本书第二版出版之际,本书作者在此衷心感谢德国汉堡大学H.Rohling教授、清华大学陆大教授、彭应宁教授,以及国内著名雷达专家保铮院士、王越院士、郭桂蓉院士、刘永坦院士、毛二可院士、王小谟院士、张光义院士、贲德院士、张锡祥院士、黄培康院士、吴一戎院士、吴曼青院士等多年来对我们的科学研究工作所给予的指导、关心和帮助。同时,感谢清华大学出版社,特别是王一玲编辑对本书按期高质量出版的大力支持。

本书由何友教授,关键教授,孟祥伟教授,黄勇博士,简涛博士,曲付勇博士生执笔,并由何友教授对全书进行了统稿。在成书过程中,刘宁波博士生,陈小龙博士生,刘光明博士生,张晓利博士生,徐从安硕士生等参加了本书的校对工作。

我们希望本书的出版,不仅给广大从事雷达目标检测和CFAR处理的科技人员提供一本可读性较好的参考书,也给学习雷达目标检测和CFAR处理的研究生提供一本内容比较全面的教材。

恳请广大学者能一如既往地关心本书,并提出宝贵的意见和建议。

联系人: 孟祥伟; E-mail:mengxw163@sohu.com; 联系地址: 山东烟台海军航空工程学院电子信息工程系(264001)

何友关键孟祥伟2011年8月于烟台海军航空工程学院

Foreword of the Second Edition

Foreword of the Second Edition

Foreword of the Second Edition

The false alarm problem of radar target detection and tracking is one of the important issues which can not be avoided by each radar system and designer. The radar target detection and CFAR processing technology have gradually developed into a popular research area and key issues in the international radar signal processing community over the past three decades. CFAR technology is the most important tool in the control of false alarm rate in automatic radar target detection system,which plays an important role in the process of automatic radar detection.

Since 1999,the first edition of Automatic Radar Detection and CFAR Processing has been winning the readers love and care. The authors would like to express our sincere gratitude. With the development of the theories,algorithms and applications of automatic radar target detection and CFAR processing,we urgently feel it is necessary to expand,improve,modify and add new content to meet the current needs of developments in the field of radar target detection. 

The content of this book has been expanded systematically,improved and then revised and enlarged based on our book Automatic Radar Detection and CFAR Processing written in 1999. We have revised the first edition extensively with the latest research over the past ten years. The revisions are as follows: (1) The book is renamed as Radar Target Detection and CFAR Processing.This is because the past automatic radar target detection stresses the word “automatic”,while the “automatic” function of present radar target detection methods is self-evident. Thus,we emphasize the radar detection instead of “automatic radar detection” in order to differ from automatic radar test. (2) Combing with the development of radar target detection algorithms over the past ten years,more comprehensive elaboration has been made on the present study of automatic radar detection algorithms. (3) The necessary basic theories of automatic radar target detection are enlarged. The principles of automatic radar target detection in Chapter 1 and the mean-level type CFAR detectors in Chapter 2 are improved and enlarged. Especially,the theories and methods of radar target detection with multiple pulses and coherent pulses are supplemented and as well “principles of automatic radar detection” is renamed as “classic fixed threshold detection”. (4) The content of “order statistics type CFAR detectors” are extended with some theoretical analysis and new methods.(5) The MTM-,TMGO- and TMSO-CFAR detectors of automatic censoring technique are added so as to make the content more systematical and substantial. (6) The chapter named as adaptive CFAR detectors is revised and the E-CFAR detector,VTM-CFAR detector and a series of Himonas CFAR detectors are scaled back with brief descriptions in the form of text and diagram. Some novel adaptive CFAR detectors are added and the fundamental algorithms of adaptive CFAR detectors are summarized. (7) The chapter named as CFAR technique in Weibull and log-normal clutter background and the chapter named as biparametric CFAR techniques are combined into one chapter. Firstly,the classical Log-t CFAR detector in Weibull and log-normal clutter is researched and then the original content are reorganized and rewritten according to the order of single parametric detection and biparametric detection. (8) “CFAR processing in K distribution and Rice distribution clutter” is renamed as “CFAR processing in compound Gaussian distribution clutter”,and the“Rice distribution clutter”is canceled. Beginning with the “compound Gaussian distribution”,CFAR detection in K distribution clutter is emphasized with regarding the K distribution model as the special case. Also the recent research results of the Italian professor Gini about the CFAR detection in compound Gaussian clutter are added. (9) Based on the recent theories and research results of nonparametric CFAR processing and transform domains CFAR and theirs engineering applications,the content of chapter 9 and 10 in the original book are revised extensively,the recent research results about the CFAR processing in time-frequency domain and the CFAR processing technology in other transform domains are added. (10) Clutter map CFAR processing technology is added,and the main content includes Nitzbergs clutter map technique,clutter map point/plane-detection technique,spatial and temporal hybrid CM/L-CFAR clutter map detection technique as well as corresponding performance analysis. (11) Detection technology of range-spread target is added,and the range-spread target detection issues in compound Gaussian clutter,compound Gaussian clutter plus thermal noise as well as SαS clutter are mainly discussed. (12) Multisensor distributed CFAR processing is added and two kinds of detectors are mainly discussed,and the main content includes the distributed CA-CFAR detector,the distributed OS-CFAR detector and the distributed CFAR detectors based on kinds of R,S,and P local test statistic. (13) The chapter named as “review,suggestion and prospect” is revised entirely. The overall content of this book is summarized systematically with the new development of automatic radar detection technologies,which provides guidance for the future work in this area. In addition,according to the domestic and foreign research results over the past ten years,necessary references are added in the book and some mistakes on word description are revised. All of these aim at increasing the readability of this book.

At the moment of the publication of the second edition,the authors would like to express sincere thanks to Professor H.Rohling in University of Hamburg of Germany,Professor Lu Dajin,Peng Yingning in Tsinghua University,and other domestic well-known radar experts,Bao Zheng academician,Wang Yue academician,Guo Guirong academician,Liu Yongtan academician,Mao Erke academician,Wang Xiaomo academician,Zhang Guangyi academician,Ben De academician,Zhang Xixiang academician,Huang Peikang academician,Wu Yirong academician and Wu Manqing academician,et al. Thanks for their guidance,care and help to our scientific research over the years. Also,we would like to give thanks to Tsinghua University Press,especially the great support of Editor Wang Yiling who guarantees the publication on schedule with high quality.

This book has been written by Professor He You,Professor Guan Jian,Professor Meng Xiangwei,Doctor Huang Yong, Doctor Jian Tao and Ph.D. Candidate Qu Fuyong.Professor He You has Compiled and revised the full book rigorously and Carefully.In the course of writing this book,Ph.D. Candidate Liu Ningbo,Ph.D.Candidate Chen Xiaolong,Ph.D.Candidate Liu Guangming Ph.D.Candidate Zhang Xiaoli,and Master Candidate Xu Congan et al.proof-readed this book.

We hope that the publication of this book will not only provide a readable reference book for the scientific workers engaged in the radar target detection and CFAR processing but also provide a comprehensive teaching material for the graduate students engaged in the radar target detection and CFAR processing.

Sincerely hope the majority of scholars continue to care about the book and make valuable comments and suggestions.

Contact person: Meng Xiangwei; E-mail: mengxw163@sohu.com; The address: Department of Electronic and Information Engineering,Naval Aeronautical and Astronautical University,Yantai,Shandong(264001).

He You,Guan Jian,Meng Xiangwei

August 2011

At Naval Aeronautical and Astronautical University,Yantai