雷达目标检测器是雷达接收机中的重要组成部分,目标检测的目的是在恒虚警概率的约束下,最大化提升目标的检测效率。针对车载毫米波雷达目标检测过程中传统单元平均恒虚警率(CA-CFAR)在相邻多目标条件下往往会出现遮蔽的情况,改进了一种新的一维CA-CFAR检测算法。首先,对左右参考单元做等分处理,求出等分后各个子参考单元的平均值。然后,将子参考单元的平均值与参考单元的平均值进行比较。最后,对大于参考单元的平均值进行处理,得到新的检测门限。仿真和实验结果表明,改进CA-CFAR算法相比于传统CA-CFAR在线性调频连续波雷达多目标检测上具有更好的检测性能,验证了所提算法的有效性。

针对红外舰船小目标图像复杂背景弱信号，虚警率较高且难以被精确检测的问题，提出了一种恒虚警率(Constant False-Alarm Rate，CFAR)-全连接条件随机场(Dense Conditional Random Fields，DCRF)舰船目标检测算法.该算法针对小目标与虚警信号变化特征相似但结构特征不同的特点,利用CRF的多维上下文(空间、辐射)表达的优势，实现虚警特征抑制，并引入CFAR对模型进行改进，提高了DCRF对于弱信号目标的检出能力,实现舰船小目标的精确检测与分割.实验结果表明，该算法能够充分利用海域的全局上下文信息，能够在保持较高检出率同时，有效降低虚警率，实现单帧端到端的小目标检测.

针对恒虚警工作方式下, 噪声、信号及倍增因子之间相互作用的问题, 分析了倍增因子、背景辐射对APD探测系统性能的影响以及恒虚警补偿方式的工作原理, 建立了恒虚警下背景辐射与倍增因子的关系模型。通过求取有、无背景光时系统可探测到的最小信号功率, 建立了APD性能的评估模型, 设计实验对模型进行了验证, 利用该模型分析了不同噪声对APD探测性能的影响。结果表明, 随着背景光增强, 其对APD的性能影响逐渐增大, 且增大速率逐渐减缓; 暗电流噪声较小时, 背景光对APD作用较为明显, 随着暗电流噪声的增大, 背景光对系统影响迅速减小, 最终趋于平稳; 背景光对APD的影响随热噪声、放大电路噪声的增大而均匀增大。

针对常规恒虚警率(CFAR)方法对低信杂比合成孔径雷达(SAR)图像舰船目标检测效果不佳的问题, 提出一种结合空间信息的星载SAR图像舰船目标检测方法。该方法通过将像素的空间信息与灰度信息相结合构造联合图像, 以提高目标与背景的对比度, 然后对联合图像进行CFAR检测。基于不同分辨力实测星载SAR图像舰船目标检测的实验结果表明, 与直接基于CFAR的方法相比, 该方法对低信杂比SAR图像具有更好的检测性能。

鲁棒有效的弱小目标检测算法是光电跟踪系统成功的关键。本文针对空中远距离红外弱小目标检测的实际问题，在人类视觉对比机制基础上提出了一种检测率高、误报率低、处理时间短的红外小目标检测方法。首先，利用基于恒虚警率的Top-hat 滤波和自适应阈值操作对原始图像进行预处理，得到疑似目标区域，该步骤可大大减少计算时间，同时保持恒定的虚警概率和可预测的检测概率；然后，定义了一种新颖有效的局部对比度测量算子，并引入图像局部的自相似性计算局部显著图，该过程不仅可以增强图像目标的视觉显著性，同时还可以抑制噪声，提高区域目标的信噪比；最后，在显著图基础上，利用简单的阈值操作就可以获得真实目标。定性定量实验结果表明，本文提出的方法与4 种现有检测算法相比，具有更高的检测率、更低的虚警率和更少的检测时间，是复杂背景下红外弱小目标检测的有效方法。

针对传统恒虚警检测低信噪比情况下面目标性能下降问题, 提出了基于均值和方差双参数检测的新方案。首先采用了目标与背景统计特性差异最大化准则, 估计出待检测单元的均值和方差, 并通过互乘待检测单元的均值和方差获得最终的检测图像, 得到了最优均值和最优方差统计特性, 再利用全局CFAR检测检测出目标, 从而在保证一定检测概率的同时降低虚警概率。仿真结果表明, 该方法对低信噪比面目标的检测性能优于传统的恒虚警检测。

为了提高雷达恒虚警(Constant False Alarm Rate, CFAR)检测器在多目标背景下的鲁棒性, 更好地检测目标, 提出了一种新的基于方差均值平方比(VMSR)的恒虚警检测器, 并建立了相应的检测器模型, 得出了标称化因子T值和置信区间(a,b)。在均匀背景和多目标背景下, 对VMSR检测器进行了仿真分析。在均匀背景下, VMSR检测性能优于OS, 相比CA仅有很小的检测损失；在多目标背景下, VMSR检测性能相比OS得到了提升, 特别是在干扰目标个数r>N-k时, OS不能有效检测出目标, 而VMSR仍能保持较好的检测性能。结果表明, VMSR在多目标背景下检测性能优于OS, 其在多目标背景下具有较强的鲁棒性。

为了实现高效自动目标检测, 提出了一种可用于低信噪比条件下的空间可见光弱小目标检测算法。首先, 建立空间光学图像模型, 利用恒虚警率(CFAR)方法确定分割系数对单帧图像背景进行分割; 然后, 基于恒星结构稳定特性构建距离特征空间, 并针对特征空间构造分类准则函数, 使用迭代最优化分类方法提取出候选目标点; 最后, 依据目标运动轨迹的连续性建立空间目标轨迹关联、合并以及虚假目标轨迹删除规则, 进行轨迹处理, 实现空间可见光弱小目标的检测。文中还提出了单帧检测率、虚警率与序列检测率、虚警率相结合的评价方法。实验结果表明: 在低信噪比条件下(SNR≤3), 得到的序列检测率达到96.02%以上, 序列虚警率达到4.4%以下。该方法在低信噪比条件下显著提高了目标检测率, 并有效抑制了虚警。

研究了激光雷达中的雪崩光电二极管恒虚警率控制技术，提出了一种基于FPGA的恒虚警率控制电路，通过噪声检测能够有效地根据背景辐射进行自适应调整，保持恒定的虚警率，并使雪崩二极管处于最佳工作偏压.实验结果表明其良好地实现了恒虚警率控制.

首先通过时频方法分析了毫米波汽车防撞雷达的实测数据,根据实际分析得到的杂波分布规律提出一种毫米波汽车防撞雷达的门限设计方法,它能够根据背景杂波功率的变化进行自动的改变门限使毫米波汽车防撞雷达的虚警率保持恒定,并且给出了利用该方法进行门限设定时实际的测试结果.同时给出了该自适应恒虚警器的性能分析,结果表明这种方法在实际工程中完全可行.