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  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    1/50

    Table des matires

    1 Introduction et gnralits 5

    2 Le filtre adapt 8

    2.1 Dveloppement du dtecteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

    2.2 filtre optimal au sens du SNR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

    2.3 Performances du filtre adapt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3.1 Courbes thoriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

    2.3.2 Simulation de Monte Carlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

    3 Le filtre adapt gnralis 18

    3.1 Dveloppement du Dtecteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

    3.2 Performances du GMF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

    3.2.1 Choix du Signal optimal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    4 Blanchissement du bruit gaussien 22

    4.1 Dcomposition de la matrice de covariance du bruit . . . . . . . . . . . . 22

    4.2 Performances de lopration de blanchissement . . . . . . . . . . . . . . . 23

    5 Les dtecteurs CFAR 26

    5.1 Dfinition CFAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

    5.2 Variance du bruit inconnue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

    5.2.1 Le test du rapport de vraisemblance gnralis GLRT . . . . . . 27

    5.3 Variance du bruit et amplitude du signal inconnues . . . . . . . . . . . . 295.3.1 le test du rapport de vraisemblance gnralis GLRT . . . . . . . 29

    5.3.2 Performances du dtecteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

    Conclusion gnrale 32

    Annexes 34

    A Le critre de Neyman-Pearson 36

    B Simulation de Monte carlo 37

    1

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    2/50

    C Progarammes Matlab pour la gnration des figures 38

    Bibliographie 50

    2

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    3/50

    Table des figures

    1.1 Radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

    1.2 Formes dondes Radar Transmises et reues . . . . . . . . . . . . . . . . 7

    2.1 corrlateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

    2.2 filtre adapt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

    2.3 PD en fonction du S N R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

    2.4 Courbes ROC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

    2.5 Pd en fonction du SNR (Monte Carlo) B=1000 . . . . . . . . . . . . . . 16

    2.6 Pd en fonction du SNR (Monte Carlo) B=10000 . . . . . . . . . . . . . . 16

    3.1 Courbes ROC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    3.2 le choix du signal optimal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

    4.1 Blanchissement+dtecteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

    4.2 GMF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

    4.3 Courbes ROC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

    5.1 Dtecteur non CFAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

    5.2 dtecteur CFAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

    5.3 courbe ROC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

    3

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    4/50

    Liste des abrviations

    VA Variable alatoire

    BBG Bruit blanc gaussien

    MF Matched filterFiltre adapt

    GMF Generalized matched filterFiltre adapt gnralis

    LR Likelihood ratioRapport de vraisemblance

    LRT Likelihood ratio testTest du Rapport de vraisemblanceGLRT Generalized likelihood ratio testTest du Rapport de vraisemblance gnralis

    MLE Maximum likelihood estimatorEstimateur du Maximum de vraisemblance

    ML Maximum likelihood Maximum de vraisemblance

    CFAR Constant false alarm rateProbabilit de fausse alarme constante

    NP critre deNeyman-Pearson

    SNR signal to noise ratio

    4

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    5/50

    Chapitre 1

    Introduction et gnralits

    On entend par la thorie de la dtection, lensemble des techniques utilises dans la

    conception des systmes lectroniques de traitement du signal permettant de prendre

    des dcisions et dextraire des informations. On trouve ces systmes dans les domainessuivants :

    1. Radar

    2. Communications

    3. Parole

    4. Sonar

    5. Traitement dimage

    6. Biomdicale

    7. Commande

    8. Sismologie

    Ces systmes ont tous un objectif commun : pouvoir dcider quand un vnement intres-

    sant se ralise et ensuite dterminer plus dinformation a propos de lvnement. La prise

    de dcision est le sujet de notre travail. Afin dillustrer le problme de dtection prsent

    dans le traitement du signal, nous allons dcrire brivement deux systmes utiliss dans

    les deux premiers domaines numrs prcdemment.

    En Radar nous sommes intresss par la dtermination de la prsence ou labsence

    dune cible. Pour accomplir cette tche, on transmit une impulsion lectromagntique qui

    est rflchie par une cible en mouvement,cela va indiquer la prsence dune cible. Si la

    cible est prsente, la forme donde reue consiste en limpulsion rflchie noye dans un

    bruit d aux radiations ambiantes et llectronique du rcepteur. Si la cible est absente,

    alors uniquement le bruit est prsent. Cest le rle du systme de traitement du signal de

    dcider si la forme donde reue se compose dcho noy dans un bruit ou bien du bruit

    uniquement.Comme exemple, dans la figure 1.1 nous avons illustr un radar, et dans la

    figure 1.2 une forme donde typique reue pour deux diffrents scnario. Quand un choest prsent, on voit que le caractre de la forme donde reue est diffrent, car lcho

    reu subit des attnuations durant la propagation et possiblement des distorsions dues

    5

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    6/50

    EMP CHAPITRE 1. INTRODUCTION ET GNRALITS

    aux multiples rflexions. Bien videment, si la cible est dtecte, il est dans notre intrt

    de dterminer ses angles(lvation et azimut), la porte et sa vitesse. Par consquent,

    la dtection est la premire tache dans un systme de traitement de signal alors que la

    seconde tache est lextraction de linformation. Le dtecteur optimal pour le problme du

    radar est le dtecteur de Neyman-Pearsonquon va utiliser dans notre mini-projet.

    Une deuxime application est la conception des systmes de communication num-riques. Un exemple est le BPSK (binary phase shift key) utilise pour moduler la sortie

    dune source numrique qui met un0ou1. Le bit de donne est dabord modul, en suite

    transmet, et la rception dmodul et ensuite dtect. Le modulateur convertit un 0a la

    forme dondeS0(t) = cos(2F0t)et un1a la formeS1(t) = cos(2F0t+) = cos(2F0t)pour permettre la transmission travers un canal passe bande dont la frquence centrale

    est F0 Hz (par exemple une ligne micro-onde). La phase de la sinusode indique si un

    0 ou 1 a t envoy. Dans ce problme la fonction du dtecteur est de dcider entre les

    deux possibilits, comme dans le problme radar, bien que maintenant on a toujours unsignal prsent mais la question est lequel entre les deux ?. Ce signal subit gnralement

    une distorsion due la bande passante limite du canal et il est aussi corrompu par un

    bruit additif.

    Figure1.1 Radar

    Dans tous ces systmes, nous sommes confronts face au problme de la prise de

    dcision bas sur une forme donde temps continu. Les systmes de traitement de

    signal moderne utilisent des calculateurs numriques pour chantillonner la forme donde

    temps continu et stocker les chantillons. Par consquent, nous avons un problme de

    dcision quivalent bas sur une forme donde temps discret. Mathmatiquement on

    assume que les Nchantillons{x[0], x[1], , x[N 1]}sont disponibles. Pour arriver une dcision, on doit dabord former une fonction de donnes T(x[0], x[1], , x[N 1])et en suite prendre une dcision base sur la valeur de cette fonction. La dtermination

    de la fonction Tet sa transformation en une rgle de dcision est le problme central dela thorie de la dtection .

    6

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    7/50

    EMP CHAPITRE 1. INTRODUCTION ET GNRALITS

    Figure1.2 Formes dondes Radar Transmises et reues

    7

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    8/50

    Chapitre 2

    Le filtre adapt

    2.1 Dveloppement du dtecteur

    Nous commenons notre discussion des approches de la dtection optimale par la

    considration des problmes de dtection dun signal dterministe connu noy dans un

    bruit gaussien blanc dont tous les paramtrs sont connus. On se retrouve donc dans le

    cas dun test dhypothse simples[1]. Nous allons utiliser le critre de Neyman-Pearson

    (Annexe A). Nous voulons distinguer entre les hypothses suivantes :

    H0 : X[n] =W[n] n= 0, 1, , N 1H1 : X[n] =s[n] +W[n] n= 0, 1, , N 1

    (2.1)

    O le signal s[n] est suppos connu et W[n] est un bruit blanc gaussien BBG de va-

    riance 2. Le BBG est dfini comme tant un processus gaussien centr dont la fonction

    dautocorrlation est donne comme suit :

    rww[k] =E(W[n]W[n+k]) =2[k]

    O [k]est la fonction delta temps discret.

    Le dtecteur de Neyman-Pearson dcide H1si le rapport de vraisemblance (LRT :Li-

    kelihood Ratio Test) excde un seuil c--d :

    L(x) =p(x|H1)p(x|H0) > (2.2)

    O x= [x[0] x[1] x[N 1]]T .Sachant que

    P[X|H1] = 1(22)N/2

    exp

    1

    22

    N1n=0

    (x[n] s[n])2

    P[X|H0] = 1(22)N/2

    exp 1

    22N1n=0

    x2[n]

    8

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    EMP CHAPITRE 2. LE FILTRE ADAPT

    Nous avons

    L(x) = exp

    1

    22

    N1n=0

    (x[n] s[n])2 N1n=0

    x2[n]

    H1>

    |H0}= Q

    2E

    (2.12)

    PD = P r{T > |H1}= Q

    E

    2E

    (2.13)

    ouQ(x) =

    x

    12

    exp

    t

    2

    2

    dt

    Q(.) est une fonction monotone dcroissante de mme pour sa fonction inverse Q1(.).

    Cela nous permet dcrire (2.12) sous la forme :

    =

    2EQ1(PFA)

    En remplaant dans (2.13)

    PD = Q

    2EQ1(PFA)

    2EE

    2

    = Q

    Q1(PFA)

    E

    2

    (2.14)

    On constate que lorsque SN R= E2

    augmente, largument deQ(.)diminue, par cons-

    quentPD va augmenter. Nous allons vrifier cela par des simulations Matlab.

    13

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    14/50

    EMP CHAPITRE 2. LE FILTRE ADAPT

    Figure2.3 PD en fonction du SN R

    2.3.1 Courbes thoriques

    Afin dillustrer les performances du filtre adapt, nous avons trac les variations de PDen fonction duS NR(fig 2.3) et les courbesROC(Reciever Operating Characteristic)(fig

    2.4) et cela en utilisant les relations (2.14) et (2.13).

    On remarque bien que, sur les courbes de la figure 2.3, la probabilit de dtection

    augmente avec laugmentation de SNR, c--d ,quil y a une relation de proportionnalit

    entre la probabilit de dtection et le SNR. On remarque galement que, pour la mme

    valeurs de SNR, la probabilit de dtection est meilleure lorsque la probabilit de fausse

    alarme augmente. Cela sexplique par le fait que dans les expressions (2.12) et (2.13)

    que PFAet PD sont toutes les deux inversement proportionnelles aux seuil donc siPDaugmentePFA augmentera aussi.

    Sur la figure 2.4 sont reprsentes les courbes ROC, on voit bien quelles sont bien

    concaves (la concavit est une caractristique dune courbe ROC), on remarque galement

    quelles sont au-dessus de la droite PD = PFA (La premire bissectrice y=x), de plus,

    lorsqueS NRaugmente pour la mme PFA,PD est amliore. On peut aussi analyser les

    performances dun dtecteur partir de laire sous la courbe ROC, en effet plus cette

    surface est grande plus le dtecteur est performant , lidal tant une surface unit.

    14

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

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    EMP CHAPITRE 2. LE FILTRE ADAPT

    Figure

    2.4 Courbes ROC

    15

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    16/50

    EMP CHAPITRE 2. LE FILTRE ADAPT

    2.3.2 Simulation de Monte Carlo

    Lorsquil est trs difficile ou impossible de dterminer la probabilit quune variable

    alatoire dpasse une valeur donne dune manire analytique, on fait recours aux simu-

    lation de Monte Carlo (Annexe B).

    Dans le cas du Filtre adapt les expressions analytiques (thoriques) sont disponibles,nanmoins, on a voulu faire une simulation pour tudier les performances de cette m-

    thode et cela en comparant entre les courbes thoriques et les courbes obtenues par Monte

    Carlo qui sont des courbes empiriques.(fig 2.5 et fig 2.6)

    Figure2.5 Pd en fonction du SNR (Monte Carlo) B=1000

    Figure2.6 Pd en fonction du SNR (Monte Carlo) B=10000

    16

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    17/50

    EMP CHAPITRE 2. LE FILTRE ADAPT

    La courbe empirique sur la figure 2.5 est obtenue avec un nombre ditrations de Monte

    CarloB = 1000et celle de la figure 2.6 avec B = 10000. Il est clair que laugmentation du

    nombre ditrations de Monte Carlo B entraine lamlioration du calcul de la probabilit

    PDet du seuilNPainsi la courbe empirique va se rapprocher de plus en plus de la courbe

    thorique.

    17

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    18/50

    Chapitre 3

    Le filtre adapt gnralis

    3.1 Dveloppement du Dtecteur

    Le filtre adapt vu dans le chapitre prcdant est un dtecteur optimal pour les signaux

    dterministes noys dans un Bruit Blanc Gaussien (BBG). Dans plusieurs situations les

    chantillons temporels du bruit sont corrls, donc lutilisation du filtre adapt devient

    inadquate[1]. On suppose que w N(0, C)o Cest la matrice de covariance du bruit.De plus si le bruit est suppos stationnaire au sens large SSLla matrice Ca une forme

    de Toeplitz.

    [C]mn= cov [W[m], W[n]] =E[W[m]W[n]]E[W[m]] E[W[n]] =E[W[m]W[n]] =rww[mn]

    C=

    rww[0] rww[1] rww[N 2] rww[N 1]rww[1] rww[0] rww[N 3] rww[N 2]

    ... . . .

    ......

    . . . ...

    ... . . .

    ...

    rww[N 1] rww[N 2] rww[1] rww[0]

    Comme son nom lindique le filtre adapt gnralise (GMF :Generalized Matched

    filtre) est une gnralisation du MF trait dans le chapitre prcdant au cas du bruitcorrl. Pour trouver ce dtecteur on doit encore faire un test du rapport de vraisemblance

    (LRT) :

    L(x) =p(X|H1)p(X|H0)

    H1

    >

    0 Le critre de Neyman-Pearson scrit

    alors :

    L(x) =p(x|H1)p(x|H0)

    H1

    >

    ].Lexemple suivant illustre les

    tapes suivre pour faire une simulation de Monte Carlo. Soit T(x) =N

    k=1 x[k] o

    X N(0, 2I)

    Gnration des donnes

    1. Gnrer une vecteur colonne de VA,cela se fait facilement sur Matlabparx=sqrt(var)*randn(N,1)o varest la variance du BBG2

    2. Calculer T(x) =N

    k=1 x[k]et cela se fait sur Matlab par T=sum(x)

    3. Rpter la procdure Mfois pour obtenir M ralisations de Ti{T1, T2, , TN}onprend gnralement M= 100/PFA [1]

    Estimation de la probabilit

    1. Compter M

    le nombre de Tiqui dpasse le seuil

    2. Estimer la probabilit P[T > ] =M/M

    37

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    38/50

    Annexe C

    Progarammes Matlab pour la

    gnration des figures

    Figure 2.3 et figure 2.4 performances du MF

    clear

    clc

    close all

    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%Pd en fonction du snr%%%%%%%%%%%%

    Pf=[10^-1 10^-2 10^-3 10^-4 10^-5 10^-6 10^-7];

    snr=linspace(0,20,100);

    L=length(Pf);

    Pd=zeros(100,L);

    for i=1:L

    Pd(:,i)=qfunc(qfuncinv(Pf(i))-sqrt(10.^(snr/10)));%%%formule theorique

    end

    plot(snr,Pd);

    grid

    hold on;

    xlabel(SNR);

    ylabel(Pd);

    legend(Pf=10^-1,Pf=10^-2,Pf=10^-3,Pf=10^-4,Pf=10^-5,Pf=10^-6,Pf=10^-7);

    hold off;

    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%trac des courbes ROC%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

    snr=[0 1 3 5 10 15];

    Pf=linspace(0,1,100);

    L=length(snr);

    Pd=zeros(100,L);

    for i=1:LPd(:,i)=qfunc(qfuncinv(Pf)-sqrt(10^(snr(i)/10)));

    end

    38

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    39/50

    EMP

    figure

    plot(Pf,Pd);

    grid;

    hold on;

    plot(Pf,Pf,--);

    xlabel(Pf);

    ylabel(Pd);

    legend(snr=0dB,snr=1dB,snr=3dB,snr=5dB,snr=10dB,snr=15dB);

    title(courbes ROC);

    hold off;

    39

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    40/50

    EMP

    Figure 2.5 et 2.6 Monte carlo MF

    clear

    clc

    close all

    N=20;

    Pfa=10^-3;

    L=50;%nbr de points de (snr,Pd)

    var=1;

    SNR=linspace(0,20,L);

    A=sqrt(var*10.^(SNR/10));

    s=(1/sqrt(N)*ones(N,1)*A);%signal deterministe

    E=zeros(L,1);

    for i=1:L

    E(i)=(norm(s(i,:)))^2;

    end

    gammath=sqrt(var*E)*qfuncinv(Pfa);

    Pd=zeros(L,1);

    gammaamp=zeros(L,1);

    B=100000;

    Tx=zeros(B,1);

    for j=1:L

    for k=1:Bx0=sqrt(var)*randn(N,1);

    Tx(k)=s(j,:)*x0;

    end

    gammapos=ceil((B+1)*(1-Pfa));

    Tx=sort(Tx);

    gammaamp(j)=Tx(gammapos);

    for i=1:B

    x1=(s(j,:))+sqrt(var)*randn(N,1);if s(j,:)*x1>gammaamp(j)

    Pd(j)=Pd(j)+1;

    end

    end

    end

    Pd=Pd/B;

    plot(SNR,Pd);

    hold on

    Pdth=qfunc(qfuncinv(Pfa)-sqrt(10.^(SNR/10)));

    plot(SNR,Pdth,r);

    grid;

    40

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    41/50

    EMP

    xlabel(SNR dB);

    ylabel(Pd);

    legend(Pd ampirique ,Pd thorique);

    title(la probabilit de detection Pd en fonction du SNR);

    hold off

    gammath(1)

    gammaamp(1)

    41

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    42/50

    EMP

    Figure 3.1 courbe ROC du GMF

    clear

    clc

    close all

    N=5;

    rho=0.5;

    for i=1:N

    for j=1:N

    C(i,j)=rho^(abs(i-j));

    end

    end

    R=chol(C,Lower);

    iC=inv(C);

    s=ones(N,1);

    B=10000;

    L=20;

    Pf=linspace(0.01,0.9,L);

    s=1/norm(s)*s;

    d2=s*iC*s;

    Tx=zeros(B,1);

    Pd=zeros(L,1);

    Pdth=Pd;gammaamp=zeros(L,1);

    gammath=gammaamp;

    for i=1:L

    for j=1:B

    x0=R*randn(N,1);

    Tx(j)=x0*iC*s;

    end

    gammapos=ceil((B+1)*(1-Pf(i)));Tx=sort(Tx);

    gammaamp(i)=Tx(gammapos);

    gammath(i)=sqrt(d2)*qfuncinv(Pf(i));

    for j=1:B

    x1=s+R*randn(N,1);

    if x1*iC*s>gammaamp(i)

    Pd(i)=Pd(i)+1;

    end

    end

    end

    42

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    43/50

    EMP

    Pd=Pd/B;

    Pdth=qfunc(qfuncinv(Pf)-sqrt(d2));

    plot(Pf,Pdth);

    hold on

    plot(Pf,Pd);

    xlabel(Pf);

    ylabel(Pd);

    legend(Pd thorique ,Pd ampirique);

    title(courbe ROC);

    grid

    hold off

    43

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    44/50

    EMP

    Figure 3.2 choix du signal optimal

    clear

    clc

    close all

    N=5;rho=0.2;

    for i=1:N

    for j=1:N

    C(i,j)=rho^(abs(i-j));

    end

    end

    Pf=linspace(0,1,100);

    s1=ones(N,1);

    s1=1/norm(s1)*s1;

    Pd1=qfunc(qfuncinv(Pf)-sqrt(s1/C*s1));

    plot(Pf,Pd1)

    hold on

    [U,D]=eig(C);

    [M,I]=min(diag(D));

    s=U(:,I);

    s=1/norm(s)*s;

    Pd2=qfunc(qfuncinv(Pf)-sqrt(s/C*s));

    plot(Pf,Pd2,r)

    legend(signal quelconque,signal vecteur propre);

    grid

    xlabel(Pf);

    ylabel(Pd);

    title(courbes ROC);

    hold off

    44

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    45/50

    EMP

    Figure 4.3 blanchissement du bruit

    clear

    clc

    close all

    N=5;

    rho=0.7;

    for i=1:N

    for j=1:N

    C(i,j)=rho^(abs(i-j));

    end

    end

    R=chol(C,Lower);

    iC=inv(C);

    s=ones(N,1);

    B=10000;

    L=20;

    Pf=linspace(0.01,0.9,L);

    [U,D]=eig(C);

    [M,I]=min(diag(D));

    s=U(:,I);

    s=1/norm(s)*s;

    Tx=zeros(B,1);Pd=zeros(L,1);

    Pdw=Pd;

    gammaamp=zeros(L,1);

    for i=1:L

    for j=1:B

    x0=R*randn(N,1);

    Tx(j)=x0*iC*s;

    endgammapos=ceil((B+1)*(1-Pf(i)));

    Tx=sort(Tx);

    gammaamp(i)=Tx(gammapos);

    for j=1:B

    x1=s+R*randn(N,1);

    if x1*iC*s>gammaamp(i)

    Pd(i)=Pd(i)+1;

    end

    end

    end

    45

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    46/50

    EMP

    Pd=Pd/B;

    plot(Pf,Pd);

    hold on

    [sh,x1h]=whitening(x1,s,C);

    [sh,x0h]=whitening(x0,s,C);

    for j=1:L

    for k=1:B

    x0h=randn(N,1);

    Tx(k)=sh*x0h;

    end

    gammapos=ceil((B+1)*(1-Pf(j)));

    Tx=sort(Tx);

    gammaamp(j)=Tx(gammapos);

    for i=1:Bx1h=sh+randn(N,1);

    if sh*x1h>gammaamp(j)

    Pdw(j)=Pdw(j)+1;

    end

    end

    end

    Pdw=Pdw/B;

    plot(Pf,Pdw,r);hold off

    grid

    legend(GMF,Blanchissement + MF);

    xlabel(Pf);

    ylabel(Pd);

    46

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    47/50

    EMP

    Figure 5.2 dtecteur CFAR

    clear

    clc

    close all

    N=5;s=ones(N,1);

    var=[0.1 0.5 2];

    A=[3 1 10];

    B=10000;

    L=20;

    Pf=linspace(0.01,0.9,L);

    s=1/norm(s)*s*A;

    Tx=zeros(B,1);

    gammaamp=zeros(L,3);

    for k=1:3

    Ps=(s(:,k)*(s(:,k)))/((s(:,k))*s(:,k));

    for i=1:L

    for j=1:B

    x0=sqrt(var(k))*randn(N,1);

    Tx(j)=(x0*x0)/((x0-Ps*x0)*(x0-Ps*x0));

    end

    gammapos=ceil((B+1)*(1-Pf(i)));

    Tx=sort(Tx);

    gammaamp(i,k)=Tx(gammapos);

    end

    end

    plot(gammaamp,Pf)

    grid

    xlabel(gamma);ylabel(Pf);

    legend(var=0.1 A=3 ,var=0.5 A=1 ,var=2 A=10);

    clear

    clc

    close all

    N=5;

    s=ones(N,1);

    var=[0.1 0.5 2];

    B=10000;

    47

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    48/50

    EMP

    L=20;

    Pf=linspace(0.01,0.9,L);

    s=1/norm(s)*s;

    Tx=zeros(B,1);

    gammaamp=zeros(L,3);

    for k=1:3

    for i=1:L

    for j=1:B

    x0=sqrt(var(k))*randn(N,1);

    Tx(j)=((x0*x0)/((x0-s)*(x0-s)));

    end

    gammapos=ceil((B+1)*(1-Pf(i)));

    Tx=sort(Tx);

    gammaamp(i,k)=Tx(gammapos);

    end

    end

    plot(gammaamp,Pf)

    grid

    xlabel(gamma);

    ylabel(Pf);

    legend(var=0.1 ,var=0.5 ,var=2);

    48

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    49/50

    EMP

    Figure 5.3 Monte Carlo CFAR

    clear

    clc

    close all

    N=5;

    s=ones(N,1);

    var=0.5;

    B=10000;

    L=50;

    Pf=linspace(0.01,0.9,L);

    s=1/norm(s)*s;

    Ps=(s*s)/(s*s);

    Tx=zeros(B,1);

    Pd=zeros(L,1);

    gammaamp=zeros(L,1);

    for i=1:L

    for j=1:B

    x0=sqrt(var)*randn(N,1);

    Tx(j)=(x0*x0)/((x0-Ps*x0)*(x0-Ps*x0));

    end

    gammapos=ceil((B+1)*(1-Pf(i)));

    Tx=sort(Tx);gammaamp(i)=Tx(gammapos);

    gammath(i)=1/(N-1)*(finv(1-Pf(i),1,N-1));

    gammath(i)=gammath(i)+1;

    for j=1:B

    x1=s+sqrt(var)*randn(N,1);

    if (x1*x1)/((x1-Ps*x1)*(x1-Ps*x1))>gammath(i)

    Pd(i)=Pd(i)+1;

    endend

    end

    Pd=Pd/B;

    plot(Pf,Pd);

    hold on

    plot(Pf,Pf,K--);

    grid

    xlabel(Pf);

    ylabel(Pd);

    legend(Pd ampirique);

    title(courbe roc CFAR par montecarlo);

    49

  • 7/24/2019 Le Detecteur MF

    50/50

    Bibliographie

    [1] Steven M.Kay,"Fundamentals of statistical signal processing,volume II,Detection

    theory", Prentice Hall PTR, 1993

    [2] Louis Scharf,"Statistical signal processing : detection , estimation and time series",

    Addison-Wesley Pub. CO, 1991

    [3] Arezki Younsi, "Cours dtection 3AI TS",EMP,2015