星载高度计、散射计是两种重要的有源微波遥感器,其地面系统级测试和定标,则是设备研制过程中必不可少的环节。海面回波模拟器是地面检验星载高度计、散射计性能的关键设备,它能够为相应设备的地面测试和定标提供模拟的海面回波,实现系统在轨条件下回波的仿真,从而为设备的在轨正常工作起到关键的保障作用。本文首先介绍了星载高度计、散射计的技术发展概况,分析了星载高度计、散射计系统工作原理和海面散射回波模型;其次,详细阐述了海面回波模拟器工作原理,系统总结和分析了国内外各种类型海面回波模拟器的性能及其相关技术。在此基础上,针对我国星载高度计、散射计系统,本文提出了一种新型的全信号海面回波模拟器设计方案。该方案采用模块化结构设计思想,具有较强的通用性,可适用于多种体制的星载高度计、散射计;该方案采用脉冲重建技术、全去斜坡技术、高速数字信号处理技术,全数字合成海面回波波谱,既可实现点目标模拟,又可实现海面回波模拟。针对该设计方案,本文首先建立了收发通道数学仿真模型;其次,在利用我国星载高度计回波数据深入研究海面回波信号统计特性的基础上,提出了一种模拟海面回波信号的数字合成方法;其后,利用Matlab 工具进行了系统仿真,仿真结果有力地证明了本方案的可行性和有效性。最后,本文进行了运控与数字回波合成单元的设计,并进行了设计验证。通过进行捕获跟踪定时实验、点目标模拟实验和海面回波模拟实验,全面验证了海面回波模拟器的系统功能和技术性能。