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SAR回波是场景地物散射率的映射,反映的是电磁波和地物海洋等相互作用之后的结果。通过SAR回波仿真技术可以研究电磁波和复杂场景相互作用的过程和机理,建立相应的正向模型,为遥感领域中的分类、识别和参数反演提供数据来源,同时也为优化SAR系统参数提供依据,本文研究了典型复杂场景的SAR回波仿真及图像建模方法,主要工作如下:(1)研究了复杂场景几何建模方法及不同场景的介质参数特性,给出了风驱海面的海况描述及海浪谱定义,继而根据PM海浪谱完成了时变海面的生成。研究了雷达电磁散射理论基础以及基于弹跳射线法的高频电磁散射计算方法。(2)利用FEKO对真伪目标模型进行SAR图像建模,针对仿真结果,从散射机理出发,分析了真伪目标几何结构的差异对回波散射的影响,以及在SAR图像中呈现的不同特征。根据分析结果,提出了一种结合灰度和纹理的目标特征提取算法,并对SAR图像进行了真伪目标识别。(3)利用基于射线跟踪法的高频电磁散射方法对坦克草地复合场景和动态海面场景进行了回波仿真。其中,针对动态海面场景,首先利用IPIX雷达实测数据研究了海杂波的调制特性,其次,给出了一套完整的动态海面几何建模及回波仿真的流程,仿照IPIX雷达实测数据中场景的真实情况生成了一段时间内的动态海面几何模型,并采用与IPIX雷达相同的照射参数完成了动态海面的回波仿真工作,进行了相应的验证工作。(4)以Visual C++可视化集成开发工具为基础,实现了Windows下的应用软件编程,利用Matlab GUI为应用软件设计界面,设计开发了一款针对动态海面场景的回波仿真软件,该软件能够生成连续时间内具有相关性的动态海面几何模型,实现动态海面的电磁散射计算,仿真回波数据能够以一维距离像和二维SAR图像的方式显示。同时通过Matlab并行计算模块,实现了多角度下回波仿真电磁计算的加速。本文致力于复杂场景的SAR回波仿真与图像建模研究。首先,针对典型军事战场中的真伪目标进行了雷达图像建模,并分析了两者的散射机理差异,为SAR图像的目标识别提供了依据。其次,针对两种典型的复杂场景(复合坦克的草地场景、时变海面场景),利用基于SBR的高频电磁计算方法对其进行了回波仿真,定性和定量分析了仿真结果的正确性。最后,开发了一款针对动态海面场景的回波仿真应用软件,本文的研究成果有助于研究复杂背景下目标的电磁散射特性、SAR目标检测与识别等工作。