在地球微波遥感中,高分辨率的应用要求限制了实孔径微波辐射计的应用。为了获得高分辨率的遥感图像,提出了一种不同体制的微波辐射计系统一—综合孔径微波辐射计(Aperture Synthesis Radiometers,简称ASR),它采用一序列的小口径天线组成一个天线阵来合成一个大的物理观测口径。相对于实孔径微波辐射计而言,综合孔径微波辐射计具有高分辨率、宽视场、无需扫描即可实现瞬时成像的优点。在地球微波遥感中,利用星载综合孔径微波辐射计可获得大尺度的、高分辨率的地球物理参量,比如土壤湿度和海洋盐度,因此,其具有很好的应用前景。然而,综合孔径微波辐射计是以系统复杂度为代价换取高分辨成像性能的。由于增加了系统硬件的复杂度,从而带来了种类繁多的误差。因此,良好的误差校正和定标是确保综合孔径微波辐射计良好性能的前提。目前,星上误差校正通常采用内部噪声注入的校正方法。内部噪声注入校正方法具有校正准确性高、实时性好等优点,但它需要额外的硬件,极大地增加了系统的体积和重量,严重限制了大型星载综合孔径微波辐射计的应用;此外,由于是在天线后端注入噪声,该方法还无法校正天线误差。因此,研究一种在保证误差校正效果的同时能极大地降低系统的体积和重量的校正方法是本文重要出发点之一。误差校正(相对定标)后,需要对综合孔径微波辐射计实现绝对定标,才能获得定量化的遥感数据。定标(包含误差校正)精度是衡量定标方法的一个重要指标,研究如何提高定标精度有利于提高定量化遥感数据质量,具有十分重要的意义。此外,由于日益紧张的频谱资源以及人为因素,射频干扰严重地影响了微波辐射计的正常工作及其性能,导致遥感数据质量下降,严重情况下会导致遥感数据完全不可用,尤其是在低频段的(L波段)综合孔径微波辐射计中,比如SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity)。目前,已经有很多射频干扰检测与抑制的方法,但是弱的射频干扰的检测依然是一个难点,严重影响后续数据产品的质量,比如海洋盐度。为了获得高质量的综合孔径微波辐射计定量化遥感数据,本文做了如下研究工作：(1)基于接收互耦阻抗方法(the receiving mutual impedance method,简称RMIM)的天线互耦校正。相比于发射互耦阻抗方法(the conventional mutual impedance method,简称CMIM), RMIM更适合用于描述天线处于接收模式下的天线间互耦效应。因此,基于RMIM推导得到了测量可见度函数与理想可见度函数的关系,并得到基于RMIM去互耦方程。(2)研究接收机物理温度不一致对综合孔径微波辐射计的(天线温度和可见度函数)的影响。基于S参量网络和热力学方法分析了天线互耦对综合孔径微波辐射计影响,包括天线温度和可见度函数,还详细分析了冷空和微波暗室两种特殊情况下接收机物理温度不一致的影响。(3)基于冗余空间和内部噪声注入的联合校正方法。基于冗余空间和内部噪声注入构造一个良态的定标方程,获得接收机通道的幅相误差以及天线臂偏移面误差,随后校正测量的可见度函数。该方法极大地降低了综合孔径微波辐射计的体积和重量,还能校正天线的异面误差。(4)研究综合孔径微波辐射计的定标(包含误差校正)精度。基于定标可见度函数,推导定标精度模型,并详细推导了接收机系统温度、消条纹函数原点值和正交校正归一化相关系数的精度；基于定标模型,分析影响定标精度的因素,研究如何提高定标精度的方法。(5)研究一种射频干扰检测算法,并通过分析欧空局(European Space Agency,简称ESA)提供的SMOS L1-c级别数据来研究中国地球的射频干扰,包括：射频干扰源的地理位置及发生率、射频干扰来源、随时间和方向变化特征。(6)研究基于欧洲中期天气预报中心(The European Centre for Medium Range Weather Forecasting,简称ECMWF)动态门限的弱射频干扰检测方法。该方法将ECMWF提供的表层亮温数据作为射频干扰的判定门限的参考。该方法相比于之前的固定门限检测方法能够检测和标识出更多的弱射频干扰。本文提出的基于RMIM的天线互耦校正方法、基于冗余空间和内部噪声注入联合校正方法、基于ECMWF动态门限的弱射频干扰检测算法均经过了严密的理论推导、仿真、实验验证或实测星载数据验证；天线接收机物理温度不一致的影响和定标精度模型均经过严密的理论推导。研究结果可为综合孔径微波辐射计的系统设计、误差校正和射频干扰检测提供参考。