高频地波雷达是一种利用高频波段垂直极化电磁波沿海面绕射的特性而设计出来的一种既可以进行海面目标检测又可以从事海态遥感的设备。目前电离层杂波干扰抑制是高频地波雷达应用的一个重要瓶颈，人们对于如何抑制电离层杂波已经做了相当多的研究。然而，电离层杂波也携带着电离层的某些信息。本文的目的便是要利用现有的高频地波雷达设备提取这些信息中最重要的一个参数——电离层虚高。这项研究将拓展高频地波雷达的应用领域。为提取电离层虚高信息，本文首先介绍了电离层形成原因和基本结构，然后本文提出利用简单的线性电离层模型进行计算，为了解决现有线性模型无法反应电磁波透射电离层的缺陷，本文对现有的线性电离层模型400km以上部分进行修正，计算出了电离层实高与虚高的参考值。本文给出高频地波雷达电离层回波在距离-多普勒谱中的分布特征，提出了高频地波雷达电离层虚高获取方法。该方法利用不同仰角电离层回波方向性不同的性质。并综合利用阈值分割、连通区域生成、电离层虚高先验知识等信息，提取电离层归一化方差图中的垂直方向电离层回波信息。最后本文利用上述的分离之后的电离层垂直方向回波信息作为数据源，对实测数据进行高度估计。并验证高频地波雷达电离层高度估计的效果。