在分析目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)概率時(shí),首先應(yīng)對(duì)紅外系統(tǒng)的噪聲和信號(hào)進(jìn)行具體分析。HCF4098M013TR紅外點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)中的噪聲源較多,一般紅外焦平面探測(cè)器的噪聲包括其固有噪聲和背景光子噪聲。背景光子噪聲是由于背景雜散光通過(guò)紅外焦平面探測(cè)器轉(zhuǎn)化為光電子時(shí)的隨機(jī)起伏,最終會(huì)導(dǎo)致探測(cè)器輸出電壓值或電流值的隨機(jī)變化。紅外焦平面探測(cè)器的固有噪聲包括瞬態(tài)噪聲和空間噪聲。瞬態(tài)噪聲又包括光子噪聲(光電轉(zhuǎn)換過(guò)程是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程),暗電流噪聲等器件本身的噪聲,以及讀出電路的噪聲等;空間噪聲是由于紅外焦平面陣列各個(gè)像元的響應(yīng)特性不一致造成的。

   紅外點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)中的這些噪聲一般都是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的,通常滿(mǎn)足中心極限的第二種充要條件,所以可以認(rèn)為紅外系統(tǒng)的噪聲分布規(guī)律為高斯分布[2],其概率密度函數(shù)為 ,σ為噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差(均方根值)。

   在紅外點(diǎn)目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)中,為了提高系統(tǒng)信噪比,獲得高的檢測(cè)概率,都會(huì)將探測(cè)器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)窄帶濾波器處理。根據(jù)文獻(xiàn)[25]、[28]、[2],滿(mǎn)足高斯分布的噪聲通過(guò)窄帶濾波器后,采用包絡(luò)檢波輸出的噪聲振幅分布滿(mǎn)足瑞利分布,即通過(guò)窄帶濾波器后,紅外點(diǎn)目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)噪聲振幅的概率密度函數(shù)為對(duì)于紅外點(diǎn)目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng),信號(hào)變化速率遠(yuǎn)小于噪聲的變化,在一定的時(shí)域內(nèi),信號(hào)是時(shí)間的確定性函數(shù)[26’28],則探測(cè)器輸出的目標(biāo)信號(hào)ys和噪聲yn之和的`總信號(hào)y田的振幅概率密度函數(shù).

    與雷達(dá)系統(tǒng)采用作用距離方程描述系統(tǒng)的探測(cè)能力(威力范圍)不同,在紅外光電探測(cè)系統(tǒng)中,系統(tǒng)的作用距離往往是由光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)決定的(如系統(tǒng)焦距、像距等),而描述紅外光電探測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)能力,通常用系統(tǒng)對(duì)物面上的一定信號(hào)強(qiáng)度的目標(biāo)在一定的背景環(huán)境下的信噪比、虛警概率和檢測(cè)概率來(lái)描述。