Performance of Distributed CFAR Test Under Various Clutter Amplitudes

We evaluate the performances of several distributed constant false-alarm rate (CFAR) tests operating in different background clutter conditions. The analysis considers the detection of Rayleigh target in various clutters with the possibility of differing clutter power levels in the test cells of distributed radars. Numerical results studied for a two-radar system show how the false-alarm rate of the maximum order statistic (MOS) test changes with differences in the clutter power levels of the test cells. The analysis for the detection of Rayleigh target in Rayleigh clutter indicates that, with the power levels of differing test cells, the OR fusion rule can be quite competitive with the new normalized test statistic (NTS). However, for the detection of Rayleigh target in Weibull or K-distributed clutter, the results show that NTS outperforms both the OR and the AND rules under the condition of large signal-to-clutter power ratio and moderate shape parameter values

Nonlinear Transformations and Radar Detector Design

A nonlinear transformation is introduced, which can be used to compress a series of random variables. For a certain class of random variables, the compression results in the removal of unknown distributional parameters from the resultant series. Hence, the application of this transformation is investigated from a radar target detection perspective. It will be shown that it is possible to achieve the constant false alarm rate property through a simple manipulation of this transformation. Due to the effect the transformation has on the cell under test, it is necessary to couple the approach with binary integration to achieve reasonable results. This is demonstrated in an X-band maritime surveillance radar detection context

Switched Order Statistics CFAR Test for Target Detection

In this paper we introduce a new switched order statistics CFARtest (SW-OS) for detecting a radar target in the presence ofnonhomogeneous clutter and/or multiple interfering targets situation. Whereas a switching CFAR test (S-CFAR) was recently proposed in the literature for addressing a similar background scenario, unlike the S-CFAR test, the test proposed here does not utilize the test cell statistic in classifying the cells surrounding the test cell as homogeneous or not. The SW-OS test has some similarity to the selection and estimation (SE) test, which was co-authored by the second author ofthis paper, but is simpler to design. Probability of detection performance results obtained for Rayleigh clutter and Rayleigh target indicate that the SW-OS performs nearly as good as an order statistic test (OS) in the homogeneous background condition and performs much better than OS under the presence of many interfering targets. When compared to S-CFAR, SW-OS performs slightly worse in the homogeneous background, but performs better under the condition of many interfering targets

Automatic detection of signals by using artificial intelligence techniques

Premio Extraordinario de Doctorado de la UAH en 2013Premio a la Mejor Tesis Doctoral en Seguridad y Defensa por el Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación (COIT) y la Asociación Española de Ingenieros de Telecomunicación (AEIT) en 2013La detección automática de señales (blancos) en interferencia aditiva (clutter más ruido) es un problema no resuelto hoy en día. Muchos y diversos esquemas de detección son propuestos constantemente en revistas especializadas sobre temas de investigación radar y de procesado de señal. Esos esquemas son adaptados normalmente a la casuística del problema, es decir, a los blancos y al tipo de clutter presentes en esos experimentos. Es por ello que la tesis presentada a continuación busca proponer un esquema de detección que trabaje con altas prestaciones en distintos entornos. En esta tesis se pretende resolver dos tipos de problemas: uno centrado en la detección de blancos radar de tipo Swerling 0 en presencia de clutter sintético modelado con una distribución Weibull y ruido blanco Gaussiano; y otro centrado en la detección de barcos en movimiento a partir de imágenes radar provenientes de un radar marino comercial. Se ha comprobado que los datos reales están estadísticamente relacionados con los datos sintéticos simulados, lo cual permitirá proponer un único esquema de detección que trabaje en ambos casos. Teniendo en cuenta los problemas de detección planteados, se asumen varias premisas. Las imágenes radar generadas en entornos simulados tienen en cuenta una correlación temporal entre celdas consecutivas de la imagen y una distribución espacial constante de los parámetros estadísticos del clutter dentro de una misma imagen, pero variable de una imagen a otra. Dentro de este entorno simulado, se asumen distintos tamaños y formas de blanco. Estos entornos han sido simulados mediante el uso de los parámetros estadísticos del clutter descritos en la literatura. Comparando dichos entornos, se observa una gran disparidad en sus parámetros estadísticos, haciendo más difícil aún si cabe la tarea de proponer un detector radar que trabaje correctamente y con altas prestaciones en distintos entornos radar. Para resolver los problemas de detección planteados, se han considerado detectores radar utilizados habitualmente en la literatura. Así, se ha seleccionado como detector de referencia para el caso de trabajar con datos procedente de un radar coherente el detector de blanco conocido a priori (TSKAP: target sequence known a priori). Detectores basados en técnicas CFAR (constant false alarm rate) han sido elegidos para el caso de trabajar con datos procedentes de un radar incoherente. Por otro lado, se ha estudiado el uso de técnicas de inteligencia artificial (IA) para crear detectores que resuelvan los dos problemas de detección planteados. De las posibles técnicas de IA existentes en la literatura, se han elegido dos tipos de redes neuronales artificiales (RNAs): el perceptron multicapa (MLP: Multilayer perceptron) y las RNAs basadas en funciones de base radial (RBFNs: Radial basis function networks). Mediante este tipo de técnicas, se proponen nuevas estrategias de detección para los casos coherente e incoherente. Aparte de la contribución en el uso de técnicas de IA en temas de detección radar, se presenta otra contribución importante: el uso de nuevos modos de selección de celdas de una imagen para la mejora de las prestaciones del detector radar propuesto. Estos modos están basados en esquemas de selección con retardo (en una o dos dimensiones), dentro de los cuales se pueden elegir más celdas para poder realizar una mejor estimación de los parámetros del clutter que rodea al blanco. Además, el uso de estos modos de selección en dos dimensiones en detectores CFAR también puede ser considerado contribución ya que antes no se habían presentado resultados para los modos aquí propuestos. Los experimentos desarrollados consideran entornos simulados de mar, mar helado y tierra para el diseño y test de los detectores coherentes tomados como referencia y los basados en IA. En estos experimentos, se estudió la influencia de los siguientes parámetros durante el diseño de los detectores bajo estudio: las propiedades del clutter presente en las imágenes de los conjuntos de diseño (para entrenar RNAs y establecer el umbral de detección); los modos de selección; el número de celdas seleccionadas; así como el número de neuronas ocultas en las RNAs. A partir de estos estudios, se obtienen los valores de dichos parámetros, de tal forma que se obtienen altas prestaciones, mientras que se mantiene un coste computacional moderado en el detector propuesto. Una vez diseñados los detectores, éstos se testean utilizando un conjunto de datos de test no utilizado previamente. Este conjunto de test está compuesto por imágenes radar con distintas propiedades estadísticas para simular lo que ocurre en entornos reales. Las prestaciones observadas para este conjunto son ligeramente inferiores a los obtenidas en la etapa de diseño. Además, se observa que las prestaciones del detector para las distintas imágenes radar del con- junto, es decir, para distintos condiciones de clutter, presentan pequeñas variaciones. Esto nos indica un alto grado de robustez en los detectores cuando las condiciones de clutter cambian con el tiempo. Teniendo en cuenta estas pequeñas variaciones de las prestaciones del detector, podemos inferir que las mismas prestaciones presentadas aquí se pueden obtener cuando el detector diseñado procese nuevas imágenes radar en el futuro. Por otro lado, se han realizado estudios similares para el caso de detectores incoherentes en entornos simulados de mar, mar helado y tierra. De estos estudios, destacamos las diferencias que existen entre los resultados obtenidos por los detectores coherentes e incoherentes en entornos simulados de clutter de mar. La primera diferencia que se observa es que las prestaciones del detector incoherente son ligeramente menores que las obtenidas por el coherente, aspecto que era de esperar porque sólo considera la información de amplitud. La segunda diferencia observada es la alta reducción de coste computacional que se obtiene, siendo esto debido a que en estos detectores se utiliza menos información a la entrada. Los resultados obtenidos para los entornos simulados de mar helado y tierra no han sido incorporados en la memoria de la tesis porque tanto las prestaciones como el coste computacional obtenidos son similares a los obtenidos para el caso de entornos marinos. Finalmente, se han diseñado y testeado detectores incoherentes para trabajar con imágenes provenientes de un radar marino comercial situado en la plataforma de investigación alemana FINO-1, la cual se encuentra localizada en el mar del Norte (Alemania). Antes de proceder con el diseño de estos detectores, se comprobó que las medidas de clutter contenidas en las imágenes radar seguían una distribución Weibull, tal y como se asumió en el entorno simulado de mar. Acto seguido a esta comprobación, se procedió con el ajuste de los parámetros de cada uno de los detectores bajo estudio (CFAR y basados en técnicas de IA) para obtener las mejores prestaciones posibles, así como un coste computacional moderado. Una vez diseñados los detectores, se procedió a testearlos, llegando a las mismas conclusiones a las que se llegó para el caso sintético: alta robustez frente a cambios en las condiciones de diseño y baja pérdida de prestaciones cuando se procesan nuevas imágenes radar. También se muestra cual es el coste computacional de la configuración seleccionada en los casos de detectores incoherentes basados en MLPs y RBFNs, así como la velocidad de computo necesaria para poder procesar imágenes radar en tiempo real. A partir de estos resultados, se llega a la conclusión final de que como las unidades de procesado disponibles en el mercado permiten trabajar a las velocidades que necesita el sistema, el procesado en tiempo real está garantizado. A partir del análisis de las prestaciones obtenidas para los distintos casos de estudio abordados en la tesis, se llega a la siguiente conclusión general: los detectores basados en técnicas de IA mejoran las prestaciones obtenidas por los detectores de referencia seleccionados de la literatura en todos los casos de estudio presentados. Ésta conclusión se obtiene para radares que trabajan a distintas frecuencias, con distintas resoluciones y con receptores diferentes (coherentes e incoherentes). Además, esta conclusión también es independiente del entorno radar bajo estudio (mar, mar helado y tierra)

Automatic detection of signals by using artificial intelligence techniques

Premio Extraordinario de Doctorado de la UAH en 2013Premio a la Mejor Tesis Doctoral en Seguridad y Defensa por el Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación (COIT) y la Asociación Española de Ingenieros de Telecomunicación (AEIT) en 2013La detección automática de señales (blancos) en interferencia aditiva (clutter más ruido) es un problema no resuelto hoy en día. Muchos y diversos esquemas de detección son propuestos constantemente en revistas especializadas sobre temas de investigación radar y de procesado de señal. Esos esquemas son adaptados normalmente a la casuística del problema, es decir, a los blancos y al tipo de clutter presentes en esos experimentos. Es por ello que la tesis presentada a continuación busca proponer un esquema de detección que trabaje con altas prestaciones en distintos entornos. En esta tesis se pretende resolver dos tipos de problemas: uno centrado en la detección de blancos radar de tipo Swerling 0 en presencia de clutter sintético modelado con una distribución Weibull y ruido blanco Gaussiano; y otro centrado en la detección de barcos en movimiento a partir de imágenes radar provenientes de un radar marino comercial. Se ha comprobado que los datos reales están estadísticamente relacionados con los datos sintéticos simulados, lo cual permitirá proponer un único esquema de detección que trabaje en ambos casos. Teniendo en cuenta los problemas de detección planteados, se asumen varias premisas. Las imágenes radar generadas en entornos simulados tienen en cuenta una correlación temporal entre celdas consecutivas de la imagen y una distribución espacial constante de los parámetros estadísticos del clutter dentro de una misma imagen, pero variable de una imagen a otra. Dentro de este entorno simulado, se asumen distintos tamaños y formas de blanco. Estos entornos han sido simulados mediante el uso de los parámetros estadísticos del clutter descritos en la literatura. Comparando dichos entornos, se observa una gran disparidad en sus parámetros estadísticos, haciendo más difícil aún si cabe la tarea de proponer un detector radar que trabaje correctamente y con altas prestaciones en distintos entornos radar. Para resolver los problemas de detección planteados, se han considerado detectores radar utilizados habitualmente en la literatura. Así, se ha seleccionado como detector de referencia para el caso de trabajar con datos procedente de un radar coherente el detector de blanco conocido a priori (TSKAP: target sequence known a priori). Detectores basados en técnicas CFAR (constant false alarm rate) han sido elegidos para el caso de trabajar con datos procedentes de un radar incoherente. Por otro lado, se ha estudiado el uso de técnicas de inteligencia artificial (IA) para crear detectores que resuelvan los dos problemas de detección planteados. De las posibles técnicas de IA existentes en la literatura, se han elegido dos tipos de redes neuronales artificiales (RNAs): el perceptron multicapa (MLP: Multilayer perceptron) y las RNAs basadas en funciones de base radial (RBFNs: Radial basis function networks). Mediante este tipo de técnicas, se proponen nuevas estrategias de detección para los casos coherente e incoherente. Aparte de la contribución en el uso de técnicas de IA en temas de detección radar, se presenta otra contribución importante: el uso de nuevos modos de selección de celdas de una imagen para la mejora de las prestaciones del detector radar propuesto. Estos modos están basados en esquemas de selección con retardo (en una o dos dimensiones), dentro de los cuales se pueden elegir más celdas para poder realizar una mejor estimación de los parámetros del clutter que rodea al blanco. Además, el uso de estos modos de selección en dos dimensiones en detectores CFAR también puede ser considerado contribución ya que antes no se habían presentado resultados para los modos aquí propuestos. Los experimentos desarrollados consideran entornos simulados de mar, mar helado y tierra para el diseño y test de los detectores coherentes tomados como referencia y los basados en IA. En estos experimentos, se estudió la influencia de los siguientes parámetros durante el diseño de los detectores bajo estudio: las propiedades del clutter presente en las imágenes de los conjuntos de diseño (para entrenar RNAs y establecer el umbral de detección); los modos de selección; el número de celdas seleccionadas; así como el número de neuronas ocultas en las RNAs. A partir de estos estudios, se obtienen los valores de dichos parámetros, de tal forma que se obtienen altas prestaciones, mientras que se mantiene un coste computacional moderado en el detector propuesto. Una vez diseñados los detectores, éstos se testean utilizando un conjunto de datos de test no utilizado previamente. Este conjunto de test está compuesto por imágenes radar con distintas propiedades estadísticas para simular lo que ocurre en entornos reales. Las prestaciones observadas para este conjunto son ligeramente inferiores a los obtenidas en la etapa de diseño. Además, se observa que las prestaciones del detector para las distintas imágenes radar del con- junto, es decir, para distintos condiciones de clutter, presentan pequeñas variaciones. Esto nos indica un alto grado de robustez en los detectores cuando las condiciones de clutter cambian con el tiempo. Teniendo en cuenta estas pequeñas variaciones de las prestaciones del detector, podemos inferir que las mismas prestaciones presentadas aquí se pueden obtener cuando el detector diseñado procese nuevas imágenes radar en el futuro. Por otro lado, se han realizado estudios similares para el caso de detectores incoherentes en entornos simulados de mar, mar helado y tierra. De estos estudios, destacamos las diferencias que existen entre los resultados obtenidos por los detectores coherentes e incoherentes en entornos simulados de clutter de mar. La primera diferencia que se observa es que las prestaciones del detector incoherente son ligeramente menores que las obtenidas por el coherente, aspecto que era de esperar porque sólo considera la información de amplitud. La segunda diferencia observada es la alta reducción de coste computacional que se obtiene, siendo esto debido a que en estos detectores se utiliza menos información a la entrada. Los resultados obtenidos para los entornos simulados de mar helado y tierra no han sido incorporados en la memoria de la tesis porque tanto las prestaciones como el coste computacional obtenidos son similares a los obtenidos para el caso de entornos marinos. Finalmente, se han diseñado y testeado detectores incoherentes para trabajar con imágenes provenientes de un radar marino comercial situado en la plataforma de investigación alemana FINO-1, la cual se encuentra localizada en el mar del Norte (Alemania). Antes de proceder con el diseño de estos detectores, se comprobó que las medidas de clutter contenidas en las imágenes radar seguían una distribución Weibull, tal y como se asumió en el entorno simulado de mar. Acto seguido a esta comprobación, se procedió con el ajuste de los parámetros de cada uno de los detectores bajo estudio (CFAR y basados en técnicas de IA) para obtener las mejores prestaciones posibles, así como un coste computacional moderado. Una vez diseñados los detectores, se procedió a testearlos, llegando a las mismas conclusiones a las que se llegó para el caso sintético: alta robustez frente a cambios en las condiciones de diseño y baja pérdida de prestaciones cuando se procesan nuevas imágenes radar. También se muestra cual es el coste computacional de la configuración seleccionada en los casos de detectores incoherentes basados en MLPs y RBFNs, así como la velocidad de computo necesaria para poder procesar imágenes radar en tiempo real. A partir de estos resultados, se llega a la conclusión final de que como las unidades de procesado disponibles en el mercado permiten trabajar a las velocidades que necesita el sistema, el procesado en tiempo real está garantizado. A partir del análisis de las prestaciones obtenidas para los distintos casos de estudio abordados en la tesis, se llega a la siguiente conclusión general: los detectores basados en técnicas de IA mejoran las prestaciones obtenidas por los detectores de referencia seleccionados de la literatura en todos los casos de estudio presentados. Ésta conclusión se obtiene para radares que trabajan a distintas frecuencias, con distintas resoluciones y con receptores diferentes (coherentes e incoherentes). Además, esta conclusión también es independiente del entorno radar bajo estudio (mar, mar helado y tierra)

Contribuições analíticas para sistemas de radar modernos

Orientador: José Cândido Silveira Santos FilhoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Esta tese tem como objetivo avançar no campo de sistemas de radar ao lidar com os seguintes problemas centrais: (i) detecção de alvos distribuídos e pontuais imersos em ruído Gaussiano branco complexo; (ii) desempenho de sistemas de radar na presença de clutter terrestre do tipo Weibull; e (iii) estimação Doppler para alvos de alta velocidade sob ruído Gaussiano de fundo. A primeira parte da tese (Capítulos 2-4) ataca o primeiro problema, por meio do projeto e da análise de detectores phased array ótimos e subótimos para alvos distribuídos e alvos pontuais não-flutuantes. Para cada detector, as estatísticas da variável de decisão são analisadas sob a hipótese de algum - ou mesmo nenhum - conhecimento acerca dos parâmetros do alvo e da potência média do ruído. A partir daí, calculam-se a probabilidade de detecção e a probabilidade de falso alarme. A segunda parte da tese (Capítulos 5 e 6) confronta o segundo problema, fornecendo ferramentas matemáticas eficientes para avaliar o desempenho de um detector square-law operando em clutter terrestre do tipo Weibull. Aqui, as probabilidades de detecção e falso alarme são obtidas em forma fechada e em representação por séries de convergência rápida. Para isso, faz-se uso da função-H de Fox, bem como de um cálculo abrangente de resíduos. Finalmente, na terceira parte da tese (Capítulo 7), é fornecida uma análise estatística completa da estimação Doppler de alvos com alta velocidade sujeitos a ruído Gaussiano de fundo. A solução apresentada combina duas técnicas de processamento de sinais: o processamento de subpulso e o Teorema Chinês do Resto clássico. Além disso, o desempenho dessa técnica híbrida é avaliado em forma fechada. Vale ressaltar que todas as expressões supracitadas da tese são contribuições originais, com destaque para aquelas obtidas em representações por série, que se mostram atrativas pela ampla economia tanto de tempo de execução quanto de carga computacionalAbstract: This dissertation aims to advance in the field of radar systems by dealing with the following key problems: (i) detection of distributed and point-like targets embedded in complex white Gaussian noise; (ii) radar performance in the presence of Weibull-distributed ground clutter; and (iii) doppler estimation for high-velocity targets in background Gaussian noise. The first part of this dissertation (Chapters 2-4) addresses the first problem by designing and analyzing optimal and suboptimal phased-array detectors for distributed and non-fluctuating point-like targets. For each detector, the decision-variable statistics are investigated assuming a certain or no knowledge about the parameters of the target echoes and the average noise power. In each case, the probability of detection and the probability of false alarm are derived. The second part of this dissertation (Chapters 5 and 6) addresses the second problem by providing efficient mathematical tools to evaluate the performance of a square-law detector operating in Weibull-distributed ground clutter. In this case, the probabilities of detection and false alarm are expressed in terms of both closed-form expressions and fast convergent series. To do so, we rely upon the Fox H-function as well as a comprehensive calculus of residues. Finally, in the third part of this dissertation (Chapter 7), we provide a thorough statistical analysis for the Doppler estimation of high-speed targets in background Gaussian noise. The proposed solution combines two signal processing techniques: subpulse processing and the classic Chinese Remainder Theorem. Also, the performance of this hybrid technique is assessed in closed form. It is worth mentioning that all the aforementioned expressions from this dissertation are original contributions, with emphasis on those obtained in terms of series representations, which proved attractive for large savings in both execution time and computational loadDoutoradoTelecomunicações e TelemáticaCAPE

Detection of micro-aneurysms in low-resolution color retinal images

Diabetic retinopathy is the most common cause of blindness in the industrial countries. The best way to prevent visual losses from diabetes is early detection. From photographic and angiographic images, an experienced physician can find a lot of useful information to assess the development and progression of diabetic retinopathy, but this procedure is time-consuming. Automatic detection of indicators of diabetic retinopathy is a more efficient method. The goal of this project is to develop and optimize an algorithm to detect micro-aneurysms and small round hemorrhages in low-resolution color retinal images. Our algorithm is adapted from a micro-aneurysm detector developed for high-resolution angiographic films. It consists of pre-processing, morphological filtering, thresholding, region growing and feature analysis. This algorithm has been tested on retinal images of 640 x 480 resolution. Experimental results show that it is possible to set up parameters to achieve 100% global sensitivity with up to 80% global specificity, which means that all affected individuals could be directed to specialists without too much overload

Processing techniques for improved radar detection in spiky clutter

The problem of improved radar detection of targets embedded in spiky clutter is addressed. Two main areas where improvements may be possible are investigated, namely improved clutter suppression by doppler filtering, and improved Constant False Alarm Rate (CFAR) processing. The clutter suppression performance of several doppler processors is quantified under a wide range of conditions. It is shown that in spatially homogeneous clutter ideal optimal (Hsiao) filters offer 2 to 3 dB higher improvement factor than conventional techniques. Adaptive Hsiao filters are evaluated under conditions of spatially heterogeneous clutter, and it is shown that practical losses due to filter adaptivity and spectral heterogeneity will outweigh the superior performance of ideal Hsiao filters in homogeneous clutter. It is concluded that improved doppler filtering offers little scope for improving detection performance in spiky clutter, and that more significant benefits are to be gained through improved CFAR processing. The performance of three current generation CFAR processors is evaluated in spatially uncorrelated K-distributed clutter to quantify detection losses. It is shown that losses of in excess of 10 dB can be expected in spiky clutter. Reducing the loss by exploitation of any spatial correlation of the underlying clutter power is investigated. To this end a mathematically rigorous model for spatially correlated K-distributed clutter is derived. An improved CFAR processor based on optimal weighting of reference cells is formulated and evaluated. It is shown that in highly correlated clutter CFAR loss can be reduced by 2 to 5 dB compared to Cell Averaging CFAR processors. An alternative "RDT-CFAR" processor is formulated to eliminate reliance on spatial correlation, and this is shown to reduce CFAR loss by more than 10 dB in spectrally homogeneous spiky clutter. However, an increase in false alarm rate in clutter without constant spectrum is demonstrated. The RDT-CFAR processor has been modified to eliminate dependence on surrounding range bins. The resulting "δ-CFAR" processor reduces CFAR loss by more than 10 dB in even moderately spiky clutter. It is also immune to extraneous targets and clutter edges, and its false alarm performance is insensitive to clutter spikiness

AN ARTIFICIAL INTELLIGENCE APPROACH TO THE PROCESSING OF RADAR RETURN SIGNALS FOR TARGET DETECTION

Most of the operating vessel traffic management systems experience problems, such as track loss and track swap, which may cause confusion to the traffic regulators and lead to potential hazards in the harbour operation. The reason is mainly due to the limited adaptive capabilities of the algorithms used in the detection process. The decision on whether a target is present is usually based on the magnitude of the returning echoes. Such a method has a low efficiency in discriminating between the target and clutter, especially when the signal to noise ratio is low. The performance of radar target detection depends on the features, which can be used to discriminate between clutter and targets. To have a significant improvement in the detection of weak targets, more obvious discriminating features must be identified and extracted. This research investigates conventional Constant False Alarm Rate (CFAR) algorithms and introduces the approach of applying ar1ificial intelligence methods to the target detection problems. Previous research has been unde11aken to improve the detection capability of the radar system in the heavy clutter environment and many new CFAR algorithms, which are based on amplitude information only, have been developed. This research studies these algorithms and proposes that it is feasible to design and develop an advanced target detection system that is capable of discriminating targets from clutters by learning the .different features extracted from radar returns. The approach adopted for this further work into target detection was the use of neural networks. Results presented show that such a network is able to learn particular features of specific radar return signals, e.g. rain clutter, sea clutter, target, and to decide if a target is present in a finite window of data. The work includes a study of the characteristics of radar signals and identification of the features that can be used in the process of effective detection. The use of a general purpose marine radar has allowed the collection of live signals from the Plymouth harbour for analysis, training and validation. The approach of using data from the real environment has enabled the developed detection system to be exposed to real clutter conditions that cannot be obtained when using simulated data. The performance of the neural network detection system is evaluated with further recorded data and the results obtained are compared with the conventional CFAR algorithms. It is shown that the neural system can learn the features of specific radar signals and provide a superior performance in detecting targets from clutters. Areas for further research and development arc presented; these include the use of a sophisticated recording system, high speed processors and the potential for target classification