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自从Nvidia推出了计算统一设备架构CUDA以来,应用CUDA进行程序设计成为了一个新的研究热点。另一方面,SAR仿真系统也已成为SAR系统研发、功能测试以及性能评估的重要手段。现有SAR仿真系统存在仿真耗时长,执行效率低,仿真成本高等缺点。在SAR仿真系统设计中应用GPU的高性能计算能力,能有效的改善目前SAR仿真系统所面临的困难。目前国内外关于这方面研究的论文很少见。因此,研究基于CUDA的SAR仿真系统具有很重要的意义。本文围绕着GPU在SAR仿真系统设计中的应用展开深入研究,对仿真系统中回波模拟的时域脉冲相干算法,RD算法中的距离徙动校正,方位压缩等部分应用GPU进行算法实现。此外,为提高仿真系统开发效率,以CodeSmith和Windows wizard为基础设计了代码生成器,能迅速产生可靠代码。利用MFC进行了交互界面的设计,使得SAR仿真系统易于使用。借助GPU强大的浮点计算能力和高并行执行的特点,极大的提高了SAR仿真系统的实时性,有效的降低了仿真成本。本文的主要研究内容如下:(1)简述了CUDA的发展、支持CUDA技术GPU的结构特点、CUDA编程的基本概念、以及CUDA的开发流程。(2)建立了正侧视条件下条带测绘的SAR仿真系统模型,并从机载SAR信号处理的角度阐述了SAR的成像理论和距离多普勒算法(RDA)。(3)实现了SAR的仿真系统中的回波模拟、距离压缩、距离徙动校正、方位压缩等算法。对部分算法在GPU上的实现和优化进行了详细的论述。(4)描述了SAR仿真系统平台的设计过程,包含基于MFC的交互界面设计、工程代码生成器设计、应用敏捷软件开发等方面的内容。(5)将所设计SAR的仿真系统在GPU和CPU平台上进行实现。将来源于Google Earth的场景进行三维建模、渲染后得到的场景数据做为仿真数据,采用RD算法对仿真系统进行功能验证和性能分析。对比GPU和CPU平台上仿真结果表明了基于CUDA的SAR仿真系统的有效性和实时性。