目标的极化散射矩阵的测量是极化雷达的基本功能之一,其中分时极化测量体制至少需要两个观测周期,对于有些目标在两个观测周期的极化散射矩阵发生了改变,而同时极化测量体制只需在一个观测周期即可得到目标的极化散射矩阵,相应的同时极化测量方法逐渐发展和完善起来。另一方面,在雷达信号中加入极化信息可以增强雷达信号的抗干扰以及检测能力,加入了极化信息的复合型雷达信号是雷达波形设计的一个发展趋势,例如极化编码LFM、极化相位编码以及极化和频率同时捷变等复合型信号。在对雷达目标的极化散射矩阵同时测量方面,本文首先针对双频矢量脉冲信号,利用基于DTFT频域估计瞬时极化散射矩阵的算法,分析了极化散射矩阵不同种情况下回波信号频域的特点,然后给出了测量步骤;此方法是在王雪松等人提出的基于DTFT估计算法的补充,后者只分析了主极化分量大于交叉极化分量的情况;并用计算机仿真测量了不同极化散射散射矩阵以及脉冲宽度和信噪比对散射矩阵测量的影响。然后利用基于瞬时模糊函数矩阵求逆变换的同时测量方法对线性调频信号、极化相位编码信号以及极化和频率同时捷变信号进行了散射矩阵的同时测量,该方法利用信号的瞬态模糊函数的逆变换实现对目标极化散射矩阵的同时测量,并与D Giuli等人提出的传统的同时极化测量做了对比,发现在不同信号带宽、脉冲宽度下该方法的测量稳定性更好,而且误差越小。在极化和频率同时捷变信号方面,首先介绍了几种极化与频率同时捷变信号的数学表达式及其时域波形;并对它们的模糊函数进行了仿真,分析了它们的时延频率分辨率;利用目标和干扰间极化状态的不同可以对回波信号进行极化匹配和脉冲积累,当目标和干扰间极化状态相差较大时,对回波处理后可大大提高信号的信干比与信噪比,而当它们的极化状态接近时,处理后的回波信号只提高了信噪比,信干比没有得到提高。最后分析了目标极化特性对极化相位编码与极化和频率捷变信号对目标相关检测的影响,利用测量的目标极化散射矩阵对回波信号进行补偿,进而消除了由于目标的极化散射矩阵引起的检测能力下降的问题。