合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）作为一种主动微波传感器,被广泛应用于遥感对地观测。SAR系统的设计、验证、成像算法及影像解译,需要大量不同成像场景下不同姿态的目标雷达影像。然而,由于客观条件的限制,获取大量丰富的雷达影像数据集耗时耗力,且不易更新与维护,此时构建特定成像场景和参数的雷达影像仿真就显得尤为重要。基于信号的雷达影像仿真能同时满足SAR影像解译与目标识别的应用需求,如何快速且准确地计算目标的后向散射场是基于信号的雷达影像仿真的研究热点,但传统的物理光学法（Physical Optics,PO）和几何光学法（Geometric Optics,GO）实现过程中需要对面元进行遮挡判断,造成计算耗时严重,且计算精度有待提高。因此本文将通过射线弹跳法（Shooting and Bouncing Ray,SBR）,并利用图形处理器（Graphics Processing Unit,GPU）提出了一种基于GPU并行化处理的复杂目标合成孔径雷达（SAR）影像仿真方法,通过计算多次散射场和天线模式追踪来生成SAR回波信号。论文的主要工作如下:1、基于SAR数据与信号的基本原理,本文简要描述了简单脉冲、脉冲序列、线性调频及调频连续波信号模型;探讨了目标和卫星之间的时间、空间坐标系的转换关系,有助于SAR影像仿真时解决平台运动和雷达影像聚焦问题;介绍了三种常用的SAR成像原理及方法,将应用于后文快速算法的实现。2、针对射线弹跳方法在处理电大尺寸目标计算复杂度过高的情况,本文设计并实现了一种基于GPU加速的算法,通过比较中央处理器（Central Processing Unit,CPU）和GPU的计算的复杂度体现本文提出的GPU加速的算法高效性。然后利用规则目标,如完美导电体、介质球和二面角反射器来验证提出算法的有效性。3、结合SAR成像原理,本文利用已建立的基于GPU快速计算的雷达影像仿真方法模拟目标后向散射场,采用距离多普勒成像算法模拟仿真复杂目标如飞机、坦克、含船只海面复杂场景的高分辨雷达影像,最后通过对雷达影像进行极化特征分解获取更丰富的目标特征信息,仿真结果表明了本文提出的算法的准确性和高效性。