本文对有关全极化合成孔径雷达极化校正、极化分解以及极化特征参数提取进行了详细的阐释,从物理背景到应用的了解、探索和挖掘的过程中,取得了一些创新性的成果。主要研究内容和创新点包括:(1)从全极化合成孔径雷达的物理背景出发,系统性地阐释了电磁波的极化状态及其表征、目标极化散射特征的描述、极化合成、极化特征响应等全极化合成孔径雷达的基本理论;基于全极化合成孔径雷达系统发射和接收转换过程,建立了基于混合式角反射器法的极化校正模型,明晰了通道间隔离度不足、串扰、幅度与相位不平衡等失真影响以及极化校正中涉及的重要物理概念;(3)提出一种基于三个点目标的全极化合成孔径雷达极化校正的方法,该方法通过三面角反射器、二面角反射器以及旋转22.5°二面角反射器的三个点目标,依据目标实测与理论散射矩阵建立关系来获取校正矩阵,然后利用校正矩阵对全极化合成孔径雷达的回波数据进行校正,从而完成对全极化合成孔径雷达各极化通道之间的幅度与相位不平衡及串扰的校正。(4)基于仿真实验,验证了该极化校正方法的有效性和稳定性,探究旋转22.5°二面角反射器随旋转角度以及其摆设角度的敏感性对校正精度的回馈影响,为机载Pi-SAR系统的校正提供参考;(5)基于机载实验,以机载Pi-SAR系统获取的全极化SAR影像为例,运用所提出的极化校正方法,得出校正结果,进行定量分析,以角反射器的极化特征响应作为评价极化校正效果的可视化对比方式之一,将参考目标校正前、校正后与理想极化特征响应图进行对比;(6)极化分解作为极化SAR应用领域的重要分支之一,将校正前后的全极化SAR影像应用于Pauli分解和Yamaguchi四分量分解,并基于TSVM分解提取校正前后的三个极化特征参数,予以验证极化校正的效果。