运用数字高程模型(DEM)对滨海地区杂波进行仿真能逼真地反映杂波的非均匀特性,是当前机载雷达杂波仿真的趋势。然而基于数字高程模型的方法虽然保证了杂波仿真的准确性,但其计算量过大也导致了仿真效率的降低。本文针对基于DEM非均匀杂波的仿真效率问题,利用图形处理单元(Graphic processing unit,GPU)的并行高速特性,对非均匀杂波仿真过程进行并行优化,提高其仿真效率,以满足仿真实时性要求。本文首先阐述滨海地区机载雷达杂波的建模方法,接下来描述基于GPU的非均匀杂波仿真流程,对仿真结果进行分析总结。最后分析雷达信号数字处理技术各模块在非均匀杂波环境下处理的整体效果。论文主要的工作内容如下:1.针对雷达工作的滨海地区环境复杂,使用统计模型无法准确模拟该区域杂波模型的问题,本文通过数字高程模型模拟机载雷达在滨海地区的杂波,得出滨海地区的杂波功率谱。仿真过程包括阐述基于数字高程模型、机载雷达参数和载机位置计算散射单元相关参数的方法,以及介绍如何运用这些参数仿真功率谱:判断散射单元所属距离-多普勒单元,叠加同一距离-多普勒单元中散射单元杂波功率,完成非均匀杂波功率谱仿真。仿真结果与实际地形状况相符,具有准确有效性。2.针对实际地形场景仿真模拟中实时性要求和仿真速度过慢的情况,考虑到GPU的并行计算的特性,将并行编程的思想和利用显存硬件加速的方法结合到杂波仿真的实现中,改进杂波实现手段,提出并优化仿真算法思路,实现非均匀杂波的快速仿真。优化仿真过程中,通过测定各步骤运行时间分析流程特点,随后调整算法运算步骤,减小数据的传输量,最终得到仿真速度加速比为65.5的并行仿真算法。仿真发现加速比除了与算法流程相关,与场景规模、运行线程数以及GPU设备型号关系密切,因此对这些参数进行了分析讨论,保证仿真的实时性。3.为了进一步验证仿真的非均匀杂波对目标检测的影响,以典型脉冲多普勒雷达信号处理为例对统计模型杂波和基于DEM杂波中的目标检测过程进行了仿真和对比。虽然在两种杂波环境下都能正确检出真目标,但同等条件下,由于基于DEM仿真得到非均匀杂波更为逼真且拖尾更长,出现虚警的概率远大于基于统计模型的杂波。