稳定性是衡量微波辐射计性能的重要指标之一，本文结合数字补偿理论，主要针对抑制辐射计系统增益起伏和有效本机噪声波动的方法进行了改进研究，并利用改进后的微波辐射计进行了稳定度测量实验，达到了提高微波辐射计稳定度的目的。首先，本文在分析影响辐射计输出信号稳定性因素的基础上，从数学算法角度推导验证了一种消除系统增益和本机噪声波动影响的软件补偿方法，并提出了补偿理论的修正改进方法，有助于改善辐射计的稳定度。其次，本文改进设计了Dicke型微波辐射计硬件电路系统中的同步检波低频电路，使其集合方波振荡电路、运算放大电路、开关控制电路和电压转换电路的功能，改进的目的在于提升辐射计检波调制的性能，改善微波辐射计工作的稳定性，并且适应现有辐射计系统对电路模块高集成化的要求。最后，利用单片机测控电路系统，根据数字补偿型微波辐射计的功能要求，设计相应的软件程序来实现数字补偿处理功能；并使用上位机通信控制软件记录储存辐射计系统的测量数据，完成辐射计稳定度的实验测量过程。从实验结果数据分析得出，改进后的数字补偿算法在较好地抑制系统增益和本机噪声的波动影响的同时，也使得辐射计长期工作稳定度性能得到改善。