目标极化信息的获取精度直接制约着极化信息的处理能力和应用效果。具有精密极化测量能力的相控阵雷达因其快速的波束扫描和灵活的信号处理等能力将在未来的气象观测、空中监视、防空反导等领域中全面提升雷达的检测、跟踪、成像、识别以及抗干扰等性能。相控阵雷达天线极化特性随波束扫描角度改变而变化这一规律将对精密极化测量产生严重影响,是亟待解决的瓶颈问题之一。同时,极化测量波形及其信号处理对相控阵雷达精密极化测量有显著影响,亦是亟待解决的瓶颈问题。论文紧密围绕这两个瓶颈问题,深入研究了相控阵雷达极化测量误差校正和极化测量波形设计两个方面的内容,取得的研究成果包括以下几个方面:1.极化相控阵雷达波束指向上辐射场非正交性校正。针对窄波束(波束宽度在1?左右)条件下极化测量误差主要来源于波束指向上辐射场的非正交性,论文提出了轴向校正法。该方法是对现有投影矩阵校正法的改进和扩展,综合考虑了阵列天线单元的互耦、相控阵雷达天线方向图测量误差、H/V通道幅度相位不一致性等投影矩阵校正法没有考虑的因素,发展完善了相控阵雷达精密极化测量的基础理论。通过理论分析和仿真验证,定量的给出了相控阵雷达天线方向图测量误差、H/V通道幅度相位不一致性、天线扫描过程中波束展宽等因素对极化测量结果的影响,明确了在给定的极化测量精度下相控阵雷达系统所要满足的精度要求。2.极化相控阵雷达波束内辐射场非正交性校正。对于分布式目标,严格来说,整个波束内辐射场的非正交性都会对极化测量造成影响。当波束较宽(>5?)或者波束较窄而分布式目标极化散射矩阵交叉极化元素较小(与主极化元素相差20dB以上),整个波束内辐射场的非正交性对极化测量的影响尤为显著,轴向校正法不足以对极化测量误差进行充分校正。由此,论文提出了基于相控阵天线方向图综合积分的极化测量误差校正方法—全方向图校正法。仿真分析表明,该方法能够有效提升诸如降雨等大尺度分布式目标应用场合中线性去极化比的测量精度。3.极化测量波形设计。针对瞬时全极化精密测量,论文提出了一种新的具有超低旁瓣的非线性调频波形。理论上,在信噪比损失0.24 dB的情况下,所设计波形的峰值旁瓣比可达-70 dB。硬件实验表明,在信噪比损失0.24 dB的情况下,所设计波形的峰值旁瓣比低于-60 dB。在X波段下,当目标运动速度低于50 m/s时,所设计波形的理论峰值旁瓣比低于-40 dB,这表明所设计波形具有优良的多普勒容限。在非线性调频波形基础上,论文提出了一种正交非线性调频波形。这种波形具有可控的波形隔离度和低于-60 dB的自相关旁瓣,同时在目标速度低于50 m/s时依然具有较好的自相关和互相关特性,因此该波形能够为精密极化测量提供有力支撑。本文紧扣相控阵雷达精密极化测量领域的瓶颈问题,在理论分析和校正技术两个层面进行了研究。研究成果对极化相控阵雷达系统分析、极化测量误差校正以及极化测量波形设计具有重要的理论指导意义和技术参考价值。