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CA-CFAR Detection Performance in Homogeneous Weibull Clutter

机译：均质威布尔杂波中的CA-CFAR检测性能

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This letter presents a novel and exact formulation for the probability of detection of a cell-averaging, constant false-alarm rate (CFAR) radar system operating in a homogeneous Weibull clutter environment. We consider a realistic scenario with both target returns and clutter residues within the cell under test by the radar processing. In passing, we derive novel closed-form expressions for the probability density function and the cumulative distribution function of the sum of an exponentially fluctuating target embedded in Weibull clutter. The derived exact expressions are given in terms of both: 1) bivariate Fox H-function, for which we provide a portable and efficient MATHEMATICA code and 2) easily computable series representations. The validity of all expressions is confirmed via Monte Carlo simulation. The derived results are compared with the idealized Neyman-Pearson detector so as to quantify the CFAR losses, and they indicate that even a small change in the shape parameter of the clutter distribution can significantly affect the radar detection performance.
机译：这封信提出了一种新颖且精确的公式，用于检测在均质Weibull杂波环境中工作的小区平均，恒定误报率（CFAR）雷达系统的概率。我们考虑了一个现实的情况，即雷达处理将目标返回和被测单元内的杂波残留都包括在内。顺便说一句，我们推导了嵌入威布尔杂波中的指数波动目标之和的概率密度函数和累积分布函数的新颖的封闭形式表达式。导出的精确表达式是根据以下两种方式给出的：1）双变量Fox H函数，为此我们提供了可移植且高效的MATHEMATICA代码和2）易于计算的级数表示。所有表达式的有效性都通过蒙特卡洛模拟得到了证实。将得出的结果与理想的Neyman-Pearson检测器进行比较，以便量化CFAR损耗，并且它们表明，即使杂波分布的形状参数发生很小的变化，也会显着影响雷达的检测性能。

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