合成孔径雷达是一种高分辨率的微波遥感设备，它具有全天时、全天候及大面积成像的工作能力，在军事以及国民经济的各个领域都有着广泛的应用前景和发展潜力。从机载平台到星载平台，从单一条带工作模式到条带、聚束、扫描等多种工作模式相结合，从单波段、单极化到多波段、多极化，合成孔径雷达技术发展迅速，其系统也越来越复杂。在合成孔径雷达的系统设计及分析过程中，借助计算机软件，能大大减少设计者的计算工作量，使他们能将更多的精力用于系统评估和决策。而系统参数设计的成功与否，还要由系统性能分析及回波仿真来验证。本文就是针对合成孔径雷达系统参数设计与回波仿真展开研究。本文在深入分析合成孔径雷达系统参数间的制约关系及回波仿真模型的基础上，利用MATLAB完成了可视化强、操作方便的合成孔径雷达系统参数设计软件，并研究了一种利用真实场景进行回波仿真的方法，利用此方法获得了较好的仿真结果。本文还分析了大气环境对SAR系统性能的影响，讨论了不同波段、不同入射角下系统设计中考虑云、雨影响的一般方法。同时，本文还转换观测目标，讨论了云、雨等大气现象作为研究目标时SAR系统的性能。本文的主要成果在于：1)将SAR系统参数设计过程流程化，并设计出具有友好用户界面的系统参数设计软件。该软件可生成丰富的图表，可视化强；并且在选择脉冲重复频率时，采用人机交互的方法，方便了设计者进行选择和调试。2)在回波仿真中，采用了已有SAR图像作为真实场景。一方面，在一定程度上反映了该场景区域的真实散射特征，另一方面，又简化了计算，减少了回波仿真建立目标模型过程中的计算量。3)研究了云、雨等大气现象对电磁波的衰减及散射特性，并完成了云、雨等大气现象对SAR系统性能影响的计算。给出了不同条件下，SAR系统设计中考虑云、雨影响的一般方法。4)分析研究了SAR观测云、雨等降水粒子时的系统性能，从信噪比、信杂比的角度讨论了SAR应用于大气环境监测的可行性及所受的限制。