基于Wigner?Hough的合成孔径雷达信号处理

张小莉+樊延虎

摘 要： 交叉项问题是合成孔径雷达信号处理的主要难题，为了解决常规的合成孔径雷达信号处理中的交叉项问题，从 Wigner?Ville引出 Wigner?Hough变换的原理，及Wigner?Hough变换处理这一问题的方法。通过 Matlab软件仿真实验，比较常规方法与Wigner?Hough变换处理后的合成孔径回波信号效果，经过Wigner?Hough变换处理后的回波信号解决了交叉项问题， 凸显Wigner?Hough变换在处理合成孔径信号中的优势。

关键字： Wigner?Ville； Wigner?Hough变换； 交叉项； Matlab

中图分类号： TN957.51?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）15?0005?04

SAR signal processing based on Wigner?Hough transform

ZHANG Xiao?li， FAN Yan?hu

（School of Physics and Electronic Engineering，Yanan University， Yanan 716000， China）

Abstract： Cross?term is the critical problem of SAR signal processing. To solve it in the signal processing， the transform principles of Wigner?Hough were drawn forth from the Wigner?Ville， and then the method to deal with the problem in the Wigner?Hough transform was determined. The effects of the SAR echo signal of common methods and the Wigner?Hough transform method were compared by Matlab simulation experiment. The superiority of Wigner?Hough transform is obvious for processing the synthetic aperture echo signals.

Keywords： Wigner?Ville； Wigner?Hough transform； cross?term； Matlab

0 引 言

合成孔径雷达与传统的雷达不同[1]，它是利用电子扫描的方式进行天线单元辐射，提高了雷达的分辨率，且分辨率与距离无关，不会随距离的增加而降低；合成孔径雷达是主动传感器，它可以不受外界自然条件的影响，可对特定目标进行全天候、全天时的侦察；能有效地穿透某些遮挡物和识别伪装，使防区外探测能力显著增强。合成孔径雷达在军事和遥感领域得到了广泛的应用。

合成孔径雷达接收的信号[2]并不是单一的散射随机信号，而是雷达发射天线辐射的区域下众多目标后向散射信号的矢量叠加，它属于非平稳随机信号。该信号是按照一定统计规律分布，它的幅度与相位分别服从瑞利分布、均匀分布。经过下变频电路和正交解调电路处理后，雷达回波信号变成相互正交、相互独立的两路基带信号，这两路信号是零均值的高斯随机变量。

当探测目标移动时，由于多普勒效应的影响，雷达回波信号中将含由径向速度引起的多普勒调制项，而回波信号的一次相位项也会受到径向加速度引起的二次项相位项的影响[3]。……