一定の誤報率

定常誤警報率（CFAR ）検出は、ノイズ、乱雑さ、干渉の背景に対してターゲットの反射を検出するためにレーダーシステムで使用される適応アルゴリズムの一般的な形式です。^[1]

レーダー受信機では、返ってきたエコーは通常、アンテナで受信され、増幅され、中間周波数にダウンコンバートされた後、ビデオ信号と呼ばれる信号のエンベロープを抽出する検出器回路を通過します。このビデオ信号は、受信したエコーの電力に比例します。これは、必要なエコー信号だけでなく、受信機の内部ノイズや外部の乱雑さや干渉による不要な信号も含みます。ビデオという用語は、結果として得られる信号がブラウン管、つまり「ビデオ画面」 での表示に適していることを意味します。

定誤報率回路の役割は、その電力しきい値を決定することです。このしきい値を超えると、反射は疑似ソースではなくターゲットから発生したものと考えられます。このしきい値が低すぎると、実際のターゲットは多く検出されますが、誤報の数が増えます。逆に、しきい値が高すぎると、検出されるターゲットは少なくなりますが、誤報の数も少なくなります。ほとんどのレーダー探知機では、しきい値は誤報の必要な確率 (誤報率または誤報間の時間) を達成するために設定されます。

ターゲットを検出する背景が時間と空間に対して一定であると仮定します。その場合、ノイズの確率密度関数（通常はガウス分布と想定）によって決まる特定の誤報確率を提供する固定しきい値レベルを選択できます。検出確率は、ターゲットからの反射の信号対雑音比の関数になります。ただし、ほとんどのフィールド システムでは、不要なクラッターや干渉源により、ノイズ レベルが空間的にも時間的にも変化します。この場合、しきい値レベルを上げ下げして誤報確率を一定に保つ、変化するしきい値を使用できます。これは、一定誤報率（CFAR）検出と呼ばれます。

検出は、テスト対象のセルがしきい値を超えたときに行われます。最も単純な CFAR 検出方式では、しきい値レベルは、テスト対象のセル (CUT) の周囲のノイズ フロア レベルを推定することによって計算されます。これは、CUT の周囲のセルのブロックを取得して平均電力レベルを計算することによって見つけることができます。CUT 自体からの電力によってこの推定値が損なわれるのを避けるため、CUT に隣接するセルは通常無視されます (「ガード セル」と呼ばれます)。ターゲットが CUT に存在すると宣言されるのは、そのターゲットがすべての隣接セルよりも大きく、ローカル平均電力レベルよりも大きい場合です。ローカル電力レベルの推定値は、限られたサンプル サイズを考慮してわずかに増加する場合があります。この単純なアプローチは、セル平均化 CFAR (CA-CFAR) と呼ばれます。

その他の関連するアプローチでは、CUT の左側と右側のセルの個別の平均を計算し、これら 2 つの電力レベルの最大値または最小値を使用してローカル電力レベルを定義します。これらはそれぞれ最大 CFAR (GO-CFAR) と最小 CFAR (LO-CFAR) と呼ばれ、乱雑な領域に隣接している場合の検出を改善できます。

より洗練された CFAR アルゴリズムは、ターゲットが検出される背景の統計を厳密に考慮して、しきい値レベルを適応的に選択できます。これは、海面反射の背景が特にスパイク状で、加法性白色ガウス ノイズでうまく近似できない海洋監視 (レーダー) アプリケーションで特に一般的です。これは、海面反射によるスパイクと、たとえば潜水艦の 潜望鏡からの有効な反射によるスパイクを区別することが難しいため、検出が難しい問題です。K 分布は、海面反射特性をモデル化するための一般的な分布です 。

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