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SAR图像模拟是一种用模拟的方法来研究合成孔径雷达的技术。该技术在合成孔径雷达的研究过程中,具有不可替代的作用,并且随着合成孔径雷达技术的快速发展,应用越来越广泛。SAR图像模拟的重要性主要体现在前期SAR系统的设计与验证、后期SAR图像的几何精校正和地理编码、雷达图像的解译和目标识别以及测试新的算法等方面。常用的SAR图像模拟方法主要有两大类:基于信号的模拟方法和基于特征的模拟方法。本文对这两类方法均进行了深入的研究,将第一种方法中的小面单元模型引入到第二类方法中,同时分析了SAR图像中的阴影现象,提出并实现了一种将主动阴影和被动阴影全部标识出来的阴影搜索算法。最后研究了模拟图像的应用并进行了实验分析。本文的主要内容和工作如下:1.总结分析了基于信号的模拟方法和基于特征的模拟方法,提出了基于特征的改进模拟方法。通过在内插后的DEM上建立小面单元模型,能够比较精确的计算SAR图像灰度模拟中所需要的各项参数,为SAR图像的灰度模拟做准备。2.分析了卫星状态矢量的重要性,介绍了两种常用的拟合卫星轨道的算法,并进行了相应的实验。3.深入研究了SAR图像上的阴影现象,分析了SAR图像上独立阴影和重叠阴影的特性,提出了一种新的阴影搜索算法——侧视角搜索法,并通过实验验证了算法的有效性。4.利用ERS试验数据,进行SAR图像模拟实验。模拟的SAR图像和真实的SAR图像非常相似,准确地反映了SAR图像山区几何畸变的特征。5.使用SIFT算法对模拟图像和真实图像进行自动匹配,得到部分匹配像点,从而获取了真实SAR图像上的控制点。最后利用检查点法对控制点的精度进行了分析。