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合成孔径雷达(SAR)具有高分辨等诸多优点,机载SAR回波仿真和图像模拟对于整个机载SAR系统的开发具有重要作用。机载SAR回波仿真和图像模拟是希望能够通过模拟的技术获得逼近真实的回波数据和图像,本文基于此点展开研究工作,全文的主要工作内容如下:(1)对SAR的合成孔径原理和它如何获得高分辨率的工作过程,和回波信号的特点进行了分析,以及如何通过回波信号得到SAR图像的成像过程进行了研究。(2)对SAR回波仿真方法进行了研究,以机载SAR回波仿真基本理论为出发点,在传统的时域仿真方法的基础上研究了一种快速时域仿真方法。针对时域仿真方法计算量大的缺点,频域回波仿真方法更能满足实时性的需求,研究了基于IωK回波仿真方法,对比传统频域仿真,能够模拟SAR的距离徙动,因此能够有更加精确的回波,最后,给出了点目标和面目标的时域仿真和基于IωK回波仿真的实验结果。(3)对航迹偏移下的SAR回波仿真和成像进行了研究,根据SAR的运动误差模型,分析了航迹偏移下的回波信号以及相位误差,导致了方位向的调频率估计误差,因此对有运动误差情况下运用MD算法方位向调频率估计展开了研究,最后给出了航迹偏移下的回波仿真以及用MD算法方位向调频率估计后的仿真成像结果。(4)根据参与项目的要求,对超宽带SAR信号展开了研究,超宽带信号能够使SAR获得更高的分辨率。首先对合成带宽技术进行了研究,通过发射步进频率信号采用合成带宽技术获得宽带信号,提高分辨率。另外为了降低采样率采用去斜率的方法降低带宽后进行处理,并对去斜率后的SAR分辨率和成像算法进行了研究,最后给出了合成带宽的仿真结果和去斜率后的信号及去斜率后的SAR成像仿真结果。综上所述,本文主要围绕以SAR回波仿真得到SAR模拟图像,研究了主要的回波仿真方法,以及航迹偏移情况下和超宽带信号下的回波仿真和成像研究。