雷达检测及MATLAB仿真(二)

简介: 雷达检测及MATLAB仿真

雷达检测及MATLAB仿真(一)https://developer.aliyun.com/article/1472358


5、起伏目标检测概率

①、Swerling V 型目标的检测

检测概率 P D P_DPD

n p = 1 , 10 n_p=1,10np=1,10 时检测概率相对于 SNR 的曲线

1)MATLAB 源码

pd_swerling5.m

function pd = pd_swerling5 (input1, indicator, np, snrbar)
% This function is used to calculate the probability of detection
% for Swerling 5 or 0 targets for np>1.
if(np == 1)
   'Stop, np must be greater than 1'
   return
end
format long
snrbar = 10.0.^(snrbar./10.);
eps = 0.00000001;
delmax = .00001;
delta =10000.;
% Calculate the threshold Vt
if (indicator ~=1)
   nfa = input1;
   pfa =  np * log(2) / nfa;
else
   pfa = input1;
   nfa = np * log(2) / pfa;
end
sqrtpfa = sqrt(-log10(pfa));
sqrtnp = sqrt(np); 
vt0 = np - sqrtnp + 2.3 * sqrtpfa * (sqrtpfa + sqrtnp - 1.0);
vt = vt0;
while (abs(delta) >= vt0)
   igf = incomplete_gamma(vt0,np);
   num = 0.5^(np/nfa) - igf;
   temp = (np-1) * log(vt0+eps) - vt0 - factor(np-1);
   deno = exp(temp);
   vt = vt0 + (num / (deno+eps));
   delta = abs(vt - vt0) * 10000.0; 
   vt0 = vt;
end
% Calculate the Gram-Chrlier coeffcients
temp1 = 2.0 .* snrbar + 1.0;
omegabar = sqrt(np .* temp1);
c3 = -(snrbar + 1.0 / 3.0) ./ (sqrt(np) .* temp1.^1.5);
c4 = (snrbar + 0.25) ./ (np .* temp1.^2.);
c6 = c3 .* c3 ./2.0;
V = (vt - np .* (1.0 + snrbar)) ./ omegabar;
Vsqr = V .*V;
val1 = exp(-Vsqr ./ 2.0) ./ sqrt( 2.0 * pi);
val2 = c3 .* (V.^2 -1.0) + c4 .* V .* (3.0 - V.^2) -...
   c6 .* V .* (V.^4 - 10. .* V.^2 + 15.0);
q = 0.5 .* erfc (V./sqrt(2.0));
pd =  q - val1 .* val2;

fig2_9.m

close all
clear all
pfa = 1e-9;
nfa = log(2) / pfa;
b = sqrt(-2.0 * log(pfa));
index = 0;
for snr = 0:.1:20
   index = index +1;
   a = sqrt(2.0 * 10^(.1*snr));
   pro(index) = marcumsq(a,b);
   prob205(index) =  pd_swerling5 (pfa, 1, 10, snr);
end
x = 0:.1:20;
plot(x, pro,'k',x,prob205,'k:');
axis([0 20 0 1])
xlabel ('SNR - dB')
ylabel ('Probability of detection')
legend('np = 1','np = 10')
grid
2)仿真

n p = 1 , 10 n_p=1,10np=1,10 时检测概率相对于 SNR 的曲线

注意到为了获得同样的检概率,10 个脉冲非相干积累比单个脉冲需要更少的 SNR。

②、Swerling Ⅰ 型目标的检测

检测概率 P D P_DPD

1)MATLAB 源码

pd_swerling2.m

function pd = pd_swerling2 (nfa, np, snrbar)
% This function is used to calculate the probability of detection
% for Swerling 2 targets.
format long
snrbar = 10.0^(snrbar/10.);
eps = 0.00000001;
delmax = .00001;
delta =10000.;
% Calculate the threshold Vt
pfa =  np * log(2) / nfa;
sqrtpfa = sqrt(-log10(pfa));
sqrtnp = sqrt(np); 
vt0 = np - sqrtnp + 2.3 * sqrtpfa * (sqrtpfa + sqrtnp - 1.0);
vt = vt0;
while (abs(delta) >= vt0)
   igf = incomplete_gamma(vt0,np);
   num = 0.5^(np/nfa) - igf;
   temp = (np-1) * log(vt0+eps) - vt0 - factor(np-1);
   deno = exp(temp);
   vt = vt0 + (num / (deno+eps));
   delta = abs(vt - vt0) * 10000.0; 
   vt0 = vt;
end
if (np <= 50)
   temp = vt / (1.0 + snrbar);
   pd = 1.0 - incomplete_gamma(temp,np);
   return
else
   temp1 = snrbar + 1.0;
   omegabar = sqrt(np) * temp1;
   c3 = -1.0 / sqrt(9.0 * np);
   c4 = 0.25 / np;
   c6 = c3 * c3 /2.0;
   V = (vt - np * temp1) / omegabar;
   Vsqr = V *V;
   val1 = exp(-Vsqr / 2.0) / sqrt( 2.0 * pi);
   val2 = c3 * (V^2 -1.0) + c4 * V * (3.0 - V^2) - ... 
      c6 * V * (V^4 - 10. * V^2 + 15.0);
   q = 0.5 * erfc (V/sqrt(2.0));
   pd =  q - val1 * val2;
end

fig2_10.m

clear all
pfa = 1e-9;
nfa = log(2) / pfa;
b = sqrt(-2.0 * log(pfa));
index = 0;
for snr = 0:.01:22
   index = index +1;
   a = sqrt(2.0 * 10^(.1*snr));
   pro(index) = marcumsq(a,b);
   prob(index) =  pd_swerling2 (nfa, 1, snr);
end
x = 0:.01:22;
%figure(10)
plot(x, pro,'k',x,prob,'k:');
axis([2 22 0 1])
xlabel ('SNR - dB')
ylabel ('Probability of detection')
legend('Swerling V','Swerling I')
grid
2)仿真

检测概率相对于 SNR,单个脉冲,P f a = 1 0 − 9 P_{fa}=10^{-9}Pfa=109

可以看出为了获得与无起伏情况相同的 P D P_DPD,在有起伏时,需要更高的 SNR。

3)MATLAB 源码

pd_swerling1.m

function pd = pd_swerling1 (nfa, np, snrbar)
% This function is used to calculate the probability of detection
% for Swerling 1 targets.
format long
snrbar = 10.0^(snrbar/10.);
eps = 0.00000001;
delmax = .00001;
delta =10000.;
% Calculate the threshold Vt
pfa =  np * log(2) / nfa;
sqrtpfa = sqrt(-log10(pfa));
sqrtnp = sqrt(np); 
vt0 = np - sqrtnp + 2.3 * sqrtpfa * (sqrtpfa + sqrtnp - 1.0);
vt = vt0;
while (abs(delta) >= vt0)
   igf = incomplete_gamma(vt0,np);
   num = 0.5^(np/nfa) - igf;
   temp = (np-1) * log(vt0+eps) - vt0 - factor(np-1);
   deno = exp(temp);
   vt = vt0 + (num / (deno+eps));
   delta = abs(vt - vt0) * 10000.0; 
   vt0 = vt;
end
if (np == 1)
   temp = -vt / (1.0 + snrbar);
   pd = exp(temp);
   return
end
   temp1 = 1.0 + np * snrbar;
   temp2 = 1.0 / (np *snrbar);
   temp = 1.0 + temp2;
   val1 = temp^(np-1.);
   igf1 = incomplete_gamma(vt,np-1);
   igf2 = incomplete_gamma(vt/temp,np-1);
   pd = 1.0 - igf1 + val1 * igf2 * exp(-vt/temp1);

fig2_11ab.m

clear all
pfa = 1e-11;
nfa = log(2) / pfa;
index = 0;
for snr = -10:.5:30
   index = index +1;
   prob1(index) =  pd_swerling1 (nfa, 1, snr);
   prob10(index) =  pd_swerling1 (nfa, 10, snr);
   prob50(index) =  pd_swerling1 (nfa, 50, snr);
   prob100(index) =  pd_swerling1 (nfa, 100, snr);
end
x = -10:.5:30;
plot(x, prob1,'k',x,prob10,'k:',x,prob50,'k--', ...
   x, prob100,'k-.');
axis([-10 30 0 1])
xlabel ('SNR - dB')
ylabel ('Probability of detection')
legend('np = 1','np = 10','np = 50','np = 100')
grid
4)仿真

检测概率相对于 SNR,Swerling Ⅰ,P f a = 1 0 − 8 P_{fa}=10^{-8}Pfa=108

上图显示了 n p = 1 , 10 , 50 , 100 n_p=1,10,50,100np=11050100 时,检测概率相对于 SNR 的曲线,其中 P f a = 1 0 − 8 P_{fa}=10^{-8}Pfa=108,可以看到 n p n_pnp 越大,那么达到同一检测概率的 SNR 越小。

雷达检测及MATLAB仿真(三)https://developer.aliyun.com/article/1472360

目录
相关文章
|
6天前
|
算法 数据安全/隐私保护 计算机视觉
基于二维CS-SCHT变换和LABS方法的水印嵌入和提取算法matlab仿真
该内容包括一个算法的运行展示和详细步骤,使用了MATLAB2022a。算法涉及水印嵌入和提取,利用LAB色彩空间可能用于隐藏水印。水印通过二维CS-SCHT变换、低频系数处理和特定解码策略来提取。代码段展示了水印置乱、图像处理(如噪声、旋转、剪切等攻击)以及水印的逆置乱和提取过程。最后,计算并保存了比特率,用于评估水印的稳健性。
|
5天前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
m基于Q-Learning强化学习的路线规划和避障策略matlab仿真
MATLAB 2022a仿真实现了Q-Learning算法在路线规划与避障中的应用,展示了智能体在动态环境中学习最优路径的过程。Q-Learning通过学习动作价值函数Q(s,a)来最大化长期奖励,状态s和动作a分别代表智能体的位置和移动方向。核心程序包括迭代选择最优动作、更新Q矩阵及奖励机制(正奖励鼓励向目标移动,负奖励避开障碍,探索奖励平衡探索与利用)。最终,智能体能在复杂环境中找到安全高效的路径,体现了强化学习在自主导航的潜力。
9 0
|
3天前
|
算法
m基于BP译码算法的LDPC编译码matlab误码率仿真,对比不同的码长
MATLAB 2022a仿真实现了LDPC码的性能分析,展示了不同码长对纠错能力的影响。短码长LDPC码收敛快但纠错能力有限,长码长则提供更强纠错能力但易陷入局部最优。核心代码通过循环进行误码率仿真,根据EsN0计算误比特率,并保存不同码长(12-768)的结果数据。
21 9
m基于BP译码算法的LDPC编译码matlab误码率仿真,对比不同的码长
|
3天前
|
数据采集 Python
matlab疲劳驾驶检测项目,Python高级面试framework
matlab疲劳驾驶检测项目,Python高级面试framework
|
5天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
基于GWO灰狼优化的CNN-LSTM-Attention的时间序列回归预测matlab仿真
摘要: 本文介绍了使用matlab2022a中优化后的算法,应用于时间序列回归预测,结合CNN、LSTM和Attention机制,提升预测性能。GWO算法用于优化深度学习模型的超参数,模拟灰狼社群行为以求全局最优。算法流程包括CNN提取局部特征,LSTM处理序列依赖,注意力机制聚焦相关历史信息。GWO的灰狼角色划分和迭代策略助力寻找最佳解。
|
6天前
|
算法 计算机视觉
基于高斯混合模型的视频背景提取和人员跟踪算法matlab仿真
该内容是关于使用MATLAB2013B实现基于高斯混合模型(GMM)的视频背景提取和人员跟踪算法。算法通过GMM建立背景模型,新帧与模型比较,提取前景并进行人员跟踪。文章附有程序代码示例,展示从读取视频到结果显示的流程。最后,结果保存在Result.mat文件中。
|
6天前
|
资源调度 算法 块存储
m基于遗传优化的LDPC码OMS译码算法最优偏移参数计算和误码率matlab仿真
MATLAB2022a仿真实现了遗传优化的LDPC码OSD译码算法,通过自动搜索最佳偏移参数ΔΔ以提升纠错性能。该算法结合了低密度奇偶校验码和有序统计译码理论,利用遗传算法进行全局优化,避免手动调整,提高译码效率。核心程序包括编码、调制、AWGN信道模拟及软输入软输出译码等步骤,通过仿真曲线展示了不同SNR下的误码率性能。
10 1
|
6天前
|
存储 算法 数据可视化
基于harris角点和RANSAC算法的图像拼接matlab仿真
本文介绍了使用MATLAB2022a进行图像拼接的流程,涉及Harris角点检测和RANSAC算法。Harris角点检测寻找图像中局部曲率变化显著的点,RANSAC则用于排除噪声和异常点,找到最佳匹配。核心程序包括自定义的Harris角点计算函数,RANSAC参数设置,以及匹配点的可视化和仿射变换矩阵计算,最终生成全景图像。
|
6天前
|
算法 Serverless
m基于遗传优化的LDPC码NMS译码算法最优归一化参数计算和误码率matlab仿真
MATLAB 2022a仿真实现了遗传优化的归一化最小和(NMS)译码算法,应用于低密度奇偶校验(LDPC)码。结果显示了遗传优化的迭代过程和误码率对比。遗传算法通过选择、交叉和变异操作寻找最佳归一化因子,以提升NMS译码性能。核心程序包括迭代优化、目标函数计算及性能绘图。最终,展示了SNR与误码率的关系,并保存了关键数据。
19 1
|
6天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于有序抖动块截断编码的水印嵌入和提取算法matlab仿真
这是一个关于数字图像水印嵌入的算法介绍。使用MATLAB2022a,该算法基于DOTC,结合抖动和量化误差隐藏,确保水印的鲁棒性和隐蔽性。图像被分为N*N块,根据水印信号进行二值化处理,通过调整重建电平的奇偶性嵌入水印。水印提取是嵌入过程的逆操作,通过重建电平恢复隐藏的水印比特。提供的代码片段展示了从块处理、水印嵌入到噪声攻击模拟及水印提取的过程,还包括PSNR和NC的计算,用于评估水印在不同噪声水平下的性能。

热门文章

最新文章