合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种全天时、全天候的二维遥感成像雷达,已经成为应用于战场侦察、对海攻击、地形测绘、海洋观测等方面的一种有效技术。本文从SAR回波仿真出发,研究海面场景及目标的回波仿真方法,设计并实现了一套用于SAR回波仿真的测试系统。论文具体从以下几个方面进行研究:首先,分析合成孔径雷达的信号模型,根据此模型详细阐述距离时域脉冲相干法与距离频域脉冲相干法的基本思想和步骤,通过模拟仿真对两种算法的计算效率和仿真精度进行了比较,并结合实际应用背景,确定在后续仿真中采用计算效率相对较快的距离频域脉冲相干法,并介绍了基于SAR真实场景图像的回波仿真方法并给予实现。其次,对海浪谱的意义及经典海浪谱模型进行介绍。基于海浪谱,建立复合海表面模型,对不同风速和风向下的物理海表面进行仿真,将物理海面分成小的散射单元,通过电磁散射方法计算出每个散射单元的后向散射系数,结合分布式面元模型,模拟仿真出海面场景的回波数据,为了验证回波数据的正确性,应用统计学方法对海面回波的统计特性进行分析和验证。接着,根据强散射点模型的基本思想,结合实际舰船特征建立其强散射点模型,对该模型下的舰船目标进行回波仿真,通过成像算法验证回波数据的正确性,分析时变海面目标的多径散射回波模型,给出时变海面目标SAR回波模拟的总体流程,对时变海面目标的回波进行了仿真,并验证得到的回波数据。最后,对数字仿真测试系统的总体结构进行介绍,其包括软件系统设计的需求、软件设计的基本思想和实现过程;详细介绍了主界面和登录模块、Demo测试模块和回波生成模块的设计思路和实现流程;最后就该系统实现中所使用到的关键技术进行介绍,包括VC++和Matlab的混合编程、微软基础类库、网络编程和公共数据存储。实现了一套用于SAR回波仿真及成像处理的数字仿真测试系统软件。