全极化微波辐射计是90年代中后期才发展起来的一种新型被动微波遥感器。它是在传统的微波辐射计测量目标辐射的前两个Stokes参数的基础上，进一步增加了测量第三个和第四个Stokes参数的能力，实现了对目标微波辐射幅度和相位的同时测量。数字相关型全极化微波辐射计(以下简称数字相关辐射计)是指利用数字相关技术来实现前两个Stokes参数的电场分量的直接相乘运算，从而提取乘积的实部和虚部，获得第三个和第四个Stokes参数的全极化辐射计。　　 本论文主要研究了数字相关辐射计系统原理、进行了辐射计系统结构设计、研制了宽带数字相关器、测试了全极化微波辐射定标源并对结果进行分析，对多频段数字相关辐射计进行了定标和误差分析，最后对机载和星载数字相关辐射计的定标提出了设计方案并进行分析。　　 论文深入分析了数字量化对自相关和互相关结果的影响，论述了数字相关器采样时钟抖动引入的误差，详细推导了天线损耗、极化角度偏差、通道互耦、前端组件噪声等多方面引入的误差，设计并实现了多款宽带数字相关器，在信号高速同步采样和高速相关计算等核心技术方面取得了突破，同时为了满足更高带宽和更多通道的应用，进一步给出了5GHz带宽数字相关器和24通道数字相关器的设计方法，分析了高速数字相关器航天应用的可行性。　　 论文重点对全极化辐射定标源的辐射传输特性进行了详细的分析和测试，给出了四个Stokes亮温的辐射传输方程和定标源主要组件参数测试方法和测试结果，包括定标源旋转角度、传输参数和延迟板引入相位差等，分析了定标源的参数误差，给出了定标源的亮温不确定度。利用全极化定标源完成了多频段相关辐射计的整体定标，获得了辐射计的线性度、灵敏度与稳定度等主要参数，提出周期内多点测试线性回归的方法代替传统五点法计算系统整体定标矩阵的思想并进行了验证，给出了定标误差分析结果。探讨了机载和星载数字相关辐射计实时定标的实现方案和机理。