非相干散射雷达是唯一能测量整个电离层高度范围等离子体参数的设备。由于造价昂贵，研制非相干散射雷达系统仿真平台成为现代化雷达技术研究的重要手段。本文以非相干散射雷达探测理论为基础，采用MATLAB开发工具，构建了一套全数字化的非相干散射雷达系统仿真平台。该平台按照实际雷达设备的体系结构、工作过程与环境，分模块逐级仿真再组合，为雷达样机的研制提供了一个逼真、经济、高效、具有独创性的实验平台。本文并结合欧洲非相干散射雷达协会（EISCAT）提供的实测数据和软件，研究了非相干散射雷达数据处理的方法。本文的研究为提高雷达的性能和探测效果提供了理论依据和应用价值。主要开展的工作如下：第一，根据非相干散射雷达功能的需求分析，提出了非相干散射雷达系统仿真平台的设计方案。利用MATLAB软件逐一实现了此仿真平台五大模块的仿真，其中包括雷达信号的发射、接收、信号处理模块；非相干散射谱仿真模块；电离层参数分析模块；雷达威力仿真模块；天线阵仿真模块等内容。并通过模块的软件测试，论证了各模块设计的合理性和有效性。第二，研究了由散射信号功率谱提取电离层主要参量的方法；并且结合EISCAT雷达数据和非相干散射数据分析程序包GUISDAP进行实验分析，进一步验证与评估非相干散射雷达的数据处理方法与性能，并得到了一定价值的结论。