电离层是地球大气环境中最为关键的部分,对无线电通信有着重要作用。掌握电离层参数的变化规律是了解电离层最直接的方法。非相干散射雷达(ISR)可以高精度地探测到电离层等离子体参数的变化,是目前较为完善的电离层探测设备。本文依托非相干探测理论,研究了从雷达接收原始I/Q数据到提取出电离层参数的完整的数据处理过程,讨论了根据经验公式以及回波信号功率谱进行电离层参量提取的方法。结合南昌大学非相干散射软件雷达(SDISR)和AMISR雷达提供的原始数据,就雷达数据处理方法进行了讨论,主要开展工作如下:第一,基于南昌大学非相干散射软件雷达,对天线阵波束、回波信噪比、雷达功率等雷达进行仿真。通过雷达多普勒探测原理,展示了飞机及下雨等硬目标变化情况的观测结果;根据非相干散射理论以及功率谱、参数提取等理论,求取了软件雷达电离层探测的数据的自相关,并基于电离层参数提取算法模型提取出电离层参数。第二,基于软件雷达的数据处理方法,研究讨论了雷达波形产生、非相干积累以及不同电离层条件下的散射谱;基于AMISR雷达采集到的原始I/Q数据计算出回波信号的自相关函数和功率谱,并提取出电子密度、离子温度、电子温度等电离层参数。