该文紧密结合C-SAR地面演示系统的实验需求,从理论和实际应用两方面着手,深入研究了该系统关键技术攻关难点之一的星载合成孔径雷达数字图象仿真问题,主要包括目标原始回波信号的仿真及其通过成象处理得到最后的检测图象.其仿真结果为C-SAR地面演示系统提供了基本研究测试手段,也为将来研制实际星载合成孔径雷达系统提供有用的理论依据和仿真实验方法.星载合成孔径雷达数字图象仿真的困难主要包括两个方面.首先一点是建立在真实空间几何关系下的目标后向散射特性.合成孔径雷达分布目标的复杂性及其星载平台的特征决定了在仿真过程中获得真实雷达图象信息将是星载合成孔径雷达数字图象仿真的主要困难之一.星载合成孔径雷达数字图象仿真的另一个主要难点在于产生系统冲激响应函数,通过一定的数学结构计算目标原始回波信号.星载合成孔径雷达的本质特征使系统冲激响应函数具有两维移变特性,距离徙动的存在给计算回波信号带来很大的复杂性.因此寻求高效精确的回波信号生成算法也将是星载合成孔径雷达数字图象仿真的关键.针对以上问题同时结合C-SAR地面演示系统的工程性能需要,该文所进行的主要研究工作包括:在对星载合成孔径雷达数字图象仿真进行理论分析的基础上,提出了其基本仿真内容和过程.其次,星载合成孔径雷达的特点使得在原始回波信号仿真中,不能采用平面地球模型来近似.该文在给出了三种参考坐标系的基础上研究讨论了旋转椭圆地球模型和姿态变化形成天线波束斜视角,造成波束中心偏离零多普勒中心频率,而通过偏航调整技术可以减少多普勒限度和多普勒误差.同时详细分析了平台空间几何关系误差对回波信号多普勒特性的影响.为解决星载合成孔径雷达数字图象仿真的第二个问题,该文对回波信号生成算法进行了深入的研究和讨论.首先推导并分析了星载合成孔径雷达的原始回波信号模型,指出距离徙动的生成是计算回波信号的一个最主要的关键所在.