合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种通过载体平台运动形成大尺寸虚拟天线,结合脉冲压缩技术实现高分辨率的成像雷达。随着SAR技术的发展,为适应各种平台和应用领域,出现了越来越多SAR体制,SAR仿真是SAR学术研究、算法研究、系统设计和测试的重要手段,成像分析则可以验证其性能。本文主要研究了SAR仿真建模、统一SAR回波模型、BP算法和SAR仿真与成像分布式并行化实现,最后通过仿真数据和实测数据分析了成像效果,主要内容及创新如下:1.给出了SAR仿真建模参数项,归纳了统一SAR回波模型,介绍了BP算法原理。首先,分析了收发同置SAR回波模型、收发分置SAR回波模型和线性阵列SAR回波模型,给出了SAR仿真建模需要收发同置阵元ID编号、发射天线位置、接收天线位置、方位角、俯仰角、横滚角和天线安装角度等参数;其次,归纳总结出适用于通用SAR的统一SAR回波模型;最后,分析了BP算法成像原理和处理过程,阐明了BP算法相对比于传统频域算法的优势。2.分析了分布式并行化计算,提出了SAR仿真与成像优化方法,研究了SAR仿真各个模块建模,提出了SAR仿真与成像任务分解方式。首先,介绍了分布式并行化计算,结合SAR仿真硬件平台及SAR原理,提出了一种基于静态调度的SAR仿真与成像分布式并行化计算方法。其次,根据SAR仿真流程,研究了SAR仿真模块建模。分析了目标电磁仿真问题和SAR仿真与成像实现的无关性,使用FEKO仿真目标表面电流代替目标散射特性,实现散射建模;研究了地心坐标系、北东天坐标系和成像局部坐标系之间的转换,实现平台建模;研究了雷达平台中天线方向图的表示方法,实现天线建模;分析了基本SAR工作过程,给出了采用sinc函数代替基本SAR工作中信号脉冲压缩结果的方法,实现雷达建模。然后,分析了SAR仿真流程,提出了两种SAR仿真任务分解方式,分别为方位向分解和散射点分解,并仿真验证了两种任务分解的正确性。最后,提出了一种基于BP算法的SAR成像任务分解方式,并验证了其分解方式的正确性。3.分析了多个模式SAR仿真与实测数据成像效果,研究了基于临近空间动目标特性。首先,分析了无人机载SAR运用领域和常用工作模式,分析了SAR仿真数据强点目标成像效果,通过分析大作用距离实测数据成像效果,提出了一种误差补偿方法,改善了强点目标成像效果。其次,理论分析了干涉SAR原理,分析了BP算法干涉SAR仿真点目标成像效果,并分析了干涉SAR实测数据成像效果、干涉相位和相参性。然后,利用仿真和实测数据分析了圆周SAR成像效果,并分析了线性阵列SAR仿真数据成像效果。最后,研究了前斜视SAR动目标模型,分析了海杂波特性,从分辨率、信噪比、径向速度和方位向速度研究了基于临近空间的海面动目标特性。