Detecção por taxa de falsos alarmes constante , CFAR (taxa de falsos alarmes constante) refere-se a uma forma tradicional de algoritmo adaptativo utilizado em radares para isolar o sinal de retorno a partir de um alvo de um ruído de interferência importante e interferência.
Existem também outros algoritmos de detecção que não são adaptativos. Às vezes falamos de detectores clarividentes .
Em um receptor de radar convencional, o eco de retorno do alvo é recebido pela antena, amplificado, mixado para diminuir sua frequência e então passado por um detector para separar o envelope do sinal. Este envelope é proporcional à potência do eco recebido e contém o sinal desejado do eco e sinais indesejados, como ruído do receptor, fantasmas e interferência eletromagnética.
A função do circuito de taxa de alarme falso constante é determinar o limite de potência acima do qual cada eco recebido pode ser considerado como vindo de um alvo real. Se o limite for muito baixo, mais alvos serão detectados, mas o número de alertas falsos aumentará. Por outro lado, se o limite for muito alto, haverá menos alertas falsos, mas menos alvos prováveis serão detectados. Na maioria dos casos, o limite é escolhido para ser compatível com uma determinada taxa de alarmes falsos ou por um tempo t entre dois alarmes falsos.
Se a área na qual os alvos devem ser detectados for estável no tempo e no espaço, um limite fixo pode ser usado para uma certa probabilidade de alarmes falsos. Este limite é determinado pela função de densidade de probabilidade de ruído, que geralmente é considerada Gaussiana . A probabilidade de detecção é então uma função da relação sinal / ruído do eco refletido pelo alvo. No entanto, para a maioria dos sistemas de campo, as fontes de interferência ou fantasmas fazem com que o nível de ruído varie no espaço e no tempo. Nesse caso, será necessário usar um sistema de limite variável no qual o limite pode ser aumentado ou diminuído para manter uma probabilidade fixa de alarmes falsos. Este sistema é conhecido como " detecção de taxa constante de falsos alarmes (CFAR) ".
Na maioria dos sistemas com limite variável, detecção CFAR , o limite é calculado estimando o nível do ruído de fundo em torno da célula testada ("Célula em teste" - CUT). Para isso, pegamos uma série de células ao redor da que está sendo testada e calculamos o nível de potência médio. Para evitar que os resultados sejam distorcidos pela potência recebida no CUT, as células imediatamente adjacentes são eliminadas do cálculo. Um alvo é considerado presente no CUT se seu sinal for maior que as células adjacentes e o nível de potência médio calculado. Este sistema de cálculo bastante simples é chamado de “ célula-média CFAR ”, CA - CFAR (CFAR por célula média).
Outros sistemas baseiam-se no cálculo de médias respectivamente para as células situadas à direita e à esquerda da CUT considerada. Os valores mais alto e mais baixo são integrados respectivamente para melhorar a detecção no caso de alguém estar perto de uma fonte de interferência.
Existem algoritmos mais sofisticados que permitem adaptar automaticamente o limiar de detecção, integrando de forma rigorosa as estatísticas do espaço em que o alvo deve ser detectado. Este sistema é bastante comum na marinha onde o espaço é muito mutável (fantasmas devido a ondas, meteoros , etc.) e, portanto, mal modelado pelo ruído branco gaussiano . Este é um problema muito delicado porque é difícil diferenciar um eco retornado pela superfície do mar daquele retornado por um periscópio submarino, por exemplo.