合成孔径雷达(SAR)作为一种利用微波成像的遥测手段,具有全天时、全天候的优点,在军事、民用方面有着广泛的应用前景。由于微波成像的非直观性,给人工判读和机器解译带来了多重困难。仿真特定目标在给定条件下的原始信号与图像,为收集目标样本、预测目标特性及最终实现目标识别拓展了一条重要途径。基于高频电磁场预估理论,采用精确与近似两种仿真模型对目标特性加以仿真。采用精确模型时,首先计算目标在各方位角上的宽带RCS曲线,而后利用各频率点计算结果获得目标的一维距离像,最后采用精确成像算法生成SAR仿真图像。采用近似模型时,首先在中心方位与中心频点计算目标表面电磁场分布,而后将散射强度与雷达系统传输函数卷积,最后将卷积结果投影到成像矩阵,获得近似SAR仿真图像。为完善近似方法的理论模型,提出了归一化单元散射强度(NUSS)的概念。归一化散射强度表现了单个面元与棱边元对散射场的贡献,反应出散射场的分布。基于雷达散射统计理论,采用小面元模型对地面分布式场景加以仿真。面元散射强度利用物理光学法和指数分布随机数获得。通过投影方法获得最终的SAR背景图像。采用GPU实时可编程功能对图形电磁计算(GRECO)方法加以改进,基于SAR仿真计算的空间性和并行性将散射场求解与成像计算从CPU转移到GPU执行。程序用Cg语言实现,主要通过改变GPU片段处理器的工作流程来进行电磁场散射求解与成像处理的特殊计算。本文所涉及算法已整合为独立的仿真系统,系统针对不同模式与观测条件下多种目标的仿真结果在文中给出。仿真结果与真实图像相比具有良好的视觉相似度。