【摘 要】
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合成孔径雷达（SAR）凭借独特的全天时、全天候、高分辨的特点,在资源勘探、军事侦察、航空航天等领域中发挥了重要的作用。然而在实际的使用场景中,由于时间、飞行成本等诸多因素的限制,合成孔径雷达的回波数据无法完全通过实际的机载雷达采集。因而,SAR回波模拟技术具有极其重要的研究意义。本文从SAR回波模拟的真实性和高效性两个方面入手,对真实地形的三维建模、真实地形的散射系数计算、回波的快速生成算法及其并
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合成孔径雷达（SAR）凭借独特的全天时、全天候、高分辨的特点,在资源勘探、军事侦察、航空航天等领域中发挥了重要的作用。然而在实际的使用场景中,由于时间、飞行成本等诸多因素的限制,合成孔径雷达的回波数据无法完全通过实际的机载雷达采集。因而,SAR回波模拟技术具有极其重要的研究意义。本文从SAR回波模拟的真实性和高效性两个方面入手,对真实地形的三维建模、真实地形的散射系数计算、回波的快速生成算法及其并行加速方案进行了研究。主要内容包括以下几个方面:（1）结合数字高程模型,研究了基于分形原理的随机中点位移插值方法,建立了典型地形的三维模型,并将三维模型划分为小面单元,求解了平面方程与法向量,研究了基于小面单元的后向散射系数计算方法,获取了不同场景的散射系数。（2）根据系统几何布局和信号发射接收过程,建立了 SAR回波模型,导出了合成孔径雷达距离历史,分析了回波规律,研究了时域子孔径子场景高效回波模拟算法,改善了传统时域模拟方法在仿真大场景时效率低下的问题,并结合成像算法,进行了回波模拟有效性验证。（3）针对SAR回波生成算法效率较低的问题,分析了算法执行效率,结合算法具体流程,设计了针对子孔径的并行加速方案和子孔径子场景同时并行的加速方案。完成了相关算法的移植,最后对比了不同并行方案的效率。本文通过数字高程模型进行了仿真验证,得到了较好的结果,验证了上述算法的有效性。
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