在分析目標檢測系統(tǒng)的檢測概率時,首先應(yīng)對紅外系統(tǒng)的噪聲和信號進行具體分析。HCF4098M013TR紅外點目標檢測系統(tǒng)中的噪聲源較多,一般紅外焦平面探測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紅外焦平面探測器轉(zhuǎn)化為光電子時的隨機起伏,最終會導(dǎo)致探測器輸出電壓值或電流值的隨機變化。紅外焦平面探測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)換過程是一個隨機過程),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像元的響應(yīng)特性不一致造成的。

   紅外點目標檢測系統(tǒng)中的這些噪聲一般都是統(tǒng)計獨立的,通常滿足中心極限的第二種充要條件,所以可以認為紅外系統(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為噪聲的標準偏差(均方根值)。

   在紅外點目標探測系統(tǒng)中,為了提高系統(tǒng)信噪比,獲得高的檢測概率,都會將探測器輸出的信號經(jīng)過一個窄帶濾波器處理。根據(jù)文獻[25]、[28]、[2],滿足高斯分布的噪聲通過窄帶濾波器后,采用包絡(luò)檢波輸出的噪聲振幅分布滿足瑞利分布,即通過窄帶濾波器后,紅外點目標探測系統(tǒng)噪聲振幅的概率密度函數(shù)為對于紅外點目標探測系統(tǒng),信號變化速率遠小于噪聲的變化,在一定的時域內(nèi),信號是時間的確定性函數(shù)[26’28],則探測器輸出的目標信號ys和噪聲yn之和的`總信號y田的振幅概率密度函數(shù).

    與雷達系統(tǒng)采用作用距離方程描述系統(tǒng)的探測能力(威力范圍)不同,在紅外光電探測系統(tǒng)中,系統(tǒng)的作用距離往往是由光學系統(tǒng)的光學參數(shù)決定的(如系統(tǒng)焦距、像距等),而描述紅外光電探測系統(tǒng)的檢測能力,通常用系統(tǒng)對物面上的一定信號強度的目標在一定的背景環(huán)境下的信噪比、虛警概率和檢測概率來描述。