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文档简介

开关型VI-CFAR算法研究及设计实现恒虚警处理的目的是确保雷达信号处理器在进行目标检测时能保持恒定的虚警率，现有的经典恒虚警算法一般很难取得在不同环境中性能的平衡。本文研究了均值类、排序类、开关型以及可变指示恒虚警的基本理论。可变指示恒虚警VI-CFAR在两侧滑窗同时非均匀时采用单元选小恒虚警，会降低检测性能；在单侧滑窗非均匀时只采用一半的参考窗长度，会增大恒虚警损失。本文对VI-CFAR进行了改进，在单侧滑窗非均匀和两侧滑窗同时非均匀时都结合开关型恒虚警S-CFAR，提出了开关型VI-CFAR，简称VIS-CFAR，并对其参数进行优化。本文采用的算法能确保检测器在均匀环境与多目标环境中正确的检测到目标信号，降低多目标环境中的检测损失，在杂波边缘环境中避免了虚警。对VIS-CFAR进行设计实现，在电路实现方面，也保证了较高的性能。在设计实现阶段，首先用MATLAB对算法进行模型仿真，对算法性能进行仿真。根据要求给出了设计的实现方案，包含：串并转换模块、计数器模块、环境判断及均值类恒虚警模块、开关型恒虚警模块、检测结果模块以及输出使能及地址模块。在硬件设计过程中，根据VI运算的特点，在保证算法性能的基础上，对运算表达式进行简化，降低了运算复杂度，提高了运算速度。在均值类恒虚警求和模块sum1的设计上，利用数据的相关性来计算参考窗部分和，对电路进行了优化。在开关型恒虚警求和模块sum_s的设计上，采用四级流水的方式计算滑窗部分和，提高了吞吐率。并且，由于S-CFAR不需要进行排序运算，在保证干扰目标环境中较高检测性能的同时，提高了电路的运算效率。在功能验证阶段，将软件和硬件的仿真结果进行比较，两者结果一致：在均匀环境以及多目标环境中能正确的检测到目标，在杂波边缘未出现虚警。本设计在SMIC0.13μm工艺下，经

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