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在对静止轨道大气探测需求的背景下,静止轨道干涉式毫米波大气探测仪(GIMS)应运而生。相比于太阳同步轨道卫星探测,静止轨道探测器相对地球静止,可以获得极高时间分辨率以及大观测范围,因此在天气预警和快速变化天气现象(如台风、强降雨等突发灾害性天气现象)的即时和短期天气预报上具有更好的时效性,能够发挥更大的作用。此外,静止轨道毫米波大气探测仪与红外探测器相结合,能有效弥补红外探测无法穿透云层而无法观测到云团内部温度和湿度结构以及降水参数的缺陷,从而实现在有云天气条件下大气温湿度的垂直分布探测,提供云团内部的三维结构信息,有效地监测大尺度降水结构及其变化。随着微波遥感技术的不断发展,高精度定量化遥感对微波探测技术指标的要求越来越高,为满足静止轨道对地球全圆盘观测以及高空间分辨率的需求,GIMS星载系统硬件设计上变得越来越复杂,具体表现为阵列规模增大,天线单元数增多,同时辐射灵敏度提高,亮温观测目标扩展为全球尺度范围。而探测系统运算复杂度随天线单元数的平方关系增长,由此带来的计算量巨大、仿真效率低下的问题亟待解决。为解决上述问题,本文提出了基于GPU并行处理的仿真思想,尝试利用并行计算提高系统的仿真效率。论文首先分析了静止轨道干涉式毫米波大气探测系统仿真的复杂度,找出整个仿真系统运行的瓶颈,提出了利用GPU的并行计算能力提高仿真系统时间性能的必要性。并且,进行了可行性实验,分析了实验结果,证明了基于GPU仿真系统的可行性。随后,对原始仿真系统进行了并行化处理,并在不同的仿真平台上进行了实验验证。结果表明,并行处理后的系统仿真效率较传统MATLAB仿真平台提高了6倍以上,较MATLAB-GPU仿真平台提高了5倍以上,加速效果良好。同时,为验证GPU并行处理的优势,本文随之进行了单CPU平台的串行仿真以及MATLAB多核实验。实验结果证明了并行处理在处理大规模数据集上具有高效的计算能力。最后,本文将并行处理模块与前后仿真模块间加入接口函数,使整个仿真系统形成一个完整的仿真流程,各模块之间能够互相协调,共同完成GIMS系统的仿真任务。本文所做的工作成功解决了综合孔径辐射计仿真复杂度高、仿真效率低下的问题,提供了一种新的且实用性高的仿真平台,对整个GIMS系统的仿真工作具有重大的意义。