本论文以理论分析和计算机模拟相结合，深入、系统地研究了极化合成孔 径雷达测量目标极化散射矩阵的原理、工作方式及其相关的一些问题。论文的 主要创造性成果包括： 1.)研究了四种不同工作方式的极化SAR的工作原理。四种工作方式为： 交替发射同时接收方式、交替发射交替接收方式、同时发射同时接收方式和同 时发射交替接收方式。其中：首次给出了采用频域分割方案实现极化SAR作 原理的数学描述；提出了一种新的极化SAR工作方式：同时发射交替接收方式 （包括频分和码分）；对不同工作方式的极化SAR进行了比较分析，并对如何 选择极化SAR的工作方式提出了建议。 2.)定义了频分法的极化隔离度和最小极化隔离度，并对频分法的隔离性能 进行了计算分析，分析并指出了频分法测量目标散射矩阵的原理缺陷：由于使 用了两个中心频率，在许多情况下无法得到正确的测量结果。 3.)修正了码分法极化隔离度的定义，定义了码分法的最小极化隔离度，对 码分法的隔离性能进行了详细的理论研究，得到了码分法的极化隔离度和最小 极化隔离度的非常简洁的计算公式，公式表明码分法的极化隔离度和最小极化 隔离度只是时间带宽积（压缩比）的函数。模拟计算的结果验证了公式的正确 性。 4.)建立了四种不同工作方式的极化SAR的原始回波模型（点目标、多个 点目标),编写了相应的计算机模拟程序。与单极化SAR原始回波的模拟不同， 极化SAR原始回波的模拟要考虑目标的极化特性和相位、要考虑不同极化回波 的分割方法（时分、频分或码分)。本论文还首次将Huynen参数目标模型用于 极化SAR的模拟。 5.)研究了四种极化SAR的距离多普勒（R－D）成像方法。通过合理地选 择参考函数不仅校正了不同极化图像中像素位置的差异，而且得到了较好的成 像结果和测量结果。 6.)建立了四种不同工作方式的极化SAR的测量失真模型，并根据测量失 真模型提出了四种不同工作方式的极化SAR的散射矩阵提取方案。 摘要 7．）推导出了以几何参数表达的基于散射矩阵的极化合成公式。 8．〕定义了测量误差、幅度误差和相位误差等衡量测量散射矩阵误差的参数，提出了用于衡量极化合成误差的误差极化特征图的概念，从而提供了分析测量散射矩阵的误差及其对极化合成的影响的方法。并利用该方法分析了非同时测量、信道失衡（包括幅度失衡和相位失衡）和极化耦合等因素造成的测量散射矩阵误差以及由此产生的极化合成误差。 通过以上工作，本论文开发了极化合成孔径雷达的模拟程序，为研究极化SAR提供了一个工具，利用这个工具可以进行极化SAR系统的参数选择、工作方式选择和误差分析，可以得到不同工作方式的极化SAR的包含多种误差源的模拟回波和图像。本论文的研究成果对于极化SAR系统的设计者和数据分析人员都具有重要的参考价值和使用价值。