电子说
本文是对单频信号频谱检测方法的仿真实验。主要对比了理论检测概率、统计检测概率和CA-CFAR检测概率随信噪比变化的曲线。
值得注意,CA-CFAR检测方法在检测单频信号时,具有较高的检测概率。当信号具有一定带宽时,参考频点中会引入信号成分,这将使得噪声功率估计值偏高,CA-CFAR检测方法的检测概率将会急剧恶化。这里仅讨论单频信号检测。
实验1:已知噪声功率为1,对比理论检测概率与统计检测概率。FFT点数为1024,虚警概率为1e-3, 信噪比从-30dB到10dB变化。
单频信号的频率位于第128个频点处。蒙特卡洛实验1000次。检测概率随信噪比的变化曲线如下图所示。由图可知,理论检测概率与统计检测概率非常接近,可验证前述公式推导的正确性。
实验2:噪声功率未知,采用CA-CFAR估计噪声功率,对比理论检测概率与CA-CFAR检测概率。FFT点数为1024,虚警概率为1e-3, 信噪比从-30dB到10dB变化。单频信号的频率位于第128个频点处,参考频点个数为16和64。
蒙特卡洛实验1000次。当参考频点个数为64时,理论检测概率与CA-CFAR检测概率随信噪比的变化曲线如图所示。由图可知,当检测单频信号时,CA-CFAR的检测概率与理论检测概率非常接近。
当参考频点个数为16时,理论检测概率与CA-CFAR检测概率随信噪比的变化曲线如图所示。由图可知,当检测单频信号时,CA-CFAR的检测概率略低于理论检测概率。
由此可知,参考频点个数的选取会影响CA-CFAR的检测概率。在高斯白噪声环境下,当检测单个单频信号时,增加参考频点个数,可提高检测概率,但不管怎么选择参考频点个数,CA-CFAR的检测概率都不会超过理论检测概率。
审核编辑:刘清
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