Técnicas de detección radar en escenarios marítimos heterogéneos - Gálvez, Nélida B. (2018)
Durante las últimas décadas se ha realizado mucho esfuerzo para encontrar soluciones eficientes al problema de detección de los radares marítimos modernos. La probabilidad de detección de objetos de interés depende altamente de los esquemas de detección seleccionados y sus distribuciones de clutter y señal. Se han desarrollado diferentes estrategias de detección con el objetivo de discriminar el retorno marino de la señal de interés. Estas estrategias establecen un umbral que depende de la potencia del retorno marino local basada en un test de hipótesis para una determinada falsa alarma. En esta tesis, se presentan algunos detectores radar con el propósito de encontrar soluciones eficientes al problema de discriminar entre los objetos de interés y el ambiente marino, especialmente para el caso de condiciones no homogéneas que usualmente acaecen en el escenario marino. Con ese propósito, se describen algunos modelos del entorno marino por medio de sus distribuciones estadísticas para baja y alta resolución. Por ejemplo, para el caso de baja resolución y ángulos de incidencia altos, el clutter generalmente se modela por medio de la distribución Gaussiana. Sin embargo, para el caso de radares modernos de alta resolución, donde las celdas de rango son pequeñas con muy pocos dispersores, el retorno radar se aleja de las distribuciones Gaussianas y el ambiente marino se representa muy bien mediante distribuciones de cola larga, tales como las distribuciones Weibull y K. En este trabajo, se discuten los principios básicos de la detección radar. Se realiza una descripción detallada de algunos esquemas clásicos, tales como el detector de Neyman Pearson, el GLRT, y algunos esquemas de detección, como el CA CFAR, el GO CFAR, el SO CFAR, el OS CFAR y el detector propuesto por [60] . Teniendo en cuenta que la detección radar se puede interpretar como un problema de reconocimiento de patrones, las redes neuronales son apropiadas para tratarlo, por consiguiente, se consideraron algunas soluciones por medio de varios algoritmos tales como el ANN CFAR, el CANN CFAR y el NNCAOS CFAR. Finalmente, se presenta un nuevo detector radar en el contexto de los sistemas no-coherentes que operan en ambientes marinos no homogéneos. Se considera el caso especial de un radar de alta resolución con un ángulo de incidencia bajo, que funciona en condiciones de mar adversas. El esquema de detección que se plantea, se basa en la propuesta de un nuevo modelo del ambiente marino. Los objetivos de diseño de esta distribución fueron introducir grados de libertad adicionales (parámetros) con respecto a la distribución K para modelar los casos de colas pesadas y también obtener un detector en forma cerrada que aproxime la propiedad CFAR cuando trabaja en condiciones extremas.