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合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是近几十年发展起来的新型雷达,它可以不受光照、天气的影响实现测绘区域内的二维高分辨率成像,SAR被广泛应用在军事、工业,农业、海洋探测、地质探测等领域。要对测绘带进行成像,需要处理大量的回波数据,SAR成像的实质就是利用信号处理的方法来处理这些数据,从而获取满足要求的高分辨率图像。SAR成像算法复杂,涉及大量的运算,传统通过CPU进行SAR成像算法实现在实时性上越来越乏力,于是人们不断地探求信号处理新技术来满足实时性要求。自NVIDIA推出GPU(Graphic Processing Unit)以来,经过十几年的快速发展,GPU的使用范围已不再局限于进行图像处理与显示,尤其是2007年NVIDIA推出基于CUDA(Compute Unified Device Archetecture)的新架构GPU,人们初步体验到了GPU做高速并行计算的强大能力,在全球范围内掀起了研究GPU算法提速科学运算的潮流。SAR的工作者们也察觉到了这一技术的优势,尝试将SAR成像算法移植到GPU上,从而满足自身需要,缩短成像时间。本文主要研究了GPU在SAR成像方面的应用,设计了基于GPU的SAR成像算法,利用GPU做并行计算的优势,缩短SAR成像时间,提高仿真系统的性能。本文主要涉及到的内容有:介绍了SAR成像原理,详细的说明了如何通过脉冲压缩技术来获取高分辨率雷达图像,给出了正侧视模型下的二维频域成像算法,给出了适用于前斜视与俯冲前斜的成像算法,并对这三种模型做了比较。介绍了GPU的技术特点,设计了基于GPU的SAR成像算法。设计了一个基于GPU的SAR成像仿真系统,该系统在主控界面输入雷达系统参数并启动成像算法,最后将成像结果显示在界面上。本论文的主要贡献和创新是:(1)设计了方位向空变校正的前斜视SAR成像算法。(2)设计了方位向空变校正的俯冲段SAR成像算法。(3)设计了基于GPU的正侧视、前斜视、俯冲段SAR成像算法。(4)设计了基于GPU的SAR成像结果测试系统。