合成孔径雷达(SAR)成像是目前成像探测和遥感观测的重要手段,具有广泛的军事和民用前景。如何对SAR成像过程进行模拟与系统仿真是揭示系统成像机理、验证成像算法、设计新的成像算法的有效途径。论文研究课题来源于国家863高新技术发展项目。论文在较系统的介绍合成孔径雷达的回波成像原理、地形与几何目标成像影响,SAR图像噪声特性的基础上,完成了SAR成像过程中的回波信号成像仿真,用面向对象的分析和设计方法完成了特定地面场景的成像仿真系统。本文工作主要归纳为:(1)研究了合成孔径雷达的回波成像原理和多普勒成像算法,结合回波数据的特点,实现了距离多普勒(RD)算法的Matlab程序,并在此基础上验证了RD成像过程。(2)通过建立目标仿真模型和三维地形模型,对SAR在成像过程中可能出现的阴影、叠掩、透视收缩等地形目标几何畸变特性进行了数学建模与仿真,并基于Creator和Vega视景仿真软件进行二次开发了相应的仿真模块,给出了仿真结果。(3)基于SAR图像噪声的统计特性,对SAR幅值图像中存在的相干斑噪声进行统计建模与数据分析。通过极大似然估计建立SAR图像相干斑噪声的参数估计模型,并进行直方图的拟合,证实了乘性噪声比加性噪声更加合理,并实验验证了噪声的分布规律。(4)结合建立的SAR地物模型,给出了复杂场景的SAR成像仿真体系结构与实施方案。该方案不仅考虑了SAR成像过程中特有时空关系和各种参数对成像的影响,而且考虑了SAR在成像过程中地形目标几何畸变特性。最后结合Creator建模地面物体以及Vega的RadarWork模块,利用VC++编程语言开发了SAR成像仿真软件,实现了对地面场景实时成像的仿真。