在高功率微波产生器中,为了提高功率容量和效率,微波管常采用过模波导。强流电子束在过模波导中可能激励多种微波模式,测量微波模式对研究高功率微波产生的机理很有意义。本论文根据实际需要,对高功率微波模式识别方法进行了研究。首先,阐述了圆波导及口径辐射理论。基于波导模式的正交性,导出了开口波导口面波导模式平面波谱的正交性。利用这一正交特性,通过计算任意已知模式的远场平面波谱与过模开口波导远场平面波谱的内积积分就可确定过模波导中的模式成分。考虑到远场测试时,取样平面不可能做的无限大,在对误差进行分析的基础上,给出了误差修正方法。然后,阐述了遗传算法的基本理论。遗传算法是一种基于生物进化原理构想出来的搜索最优解的仿生算法。它的主要特点是群体搜索策略和群体中个体的信息交换,其搜索不依赖于梯度信息,尤其适用于处理传统搜索方法难以解决的复杂和非线性问题。将遗传算法应用于高功率微波模式的反演识别,并对适应度函数、控制参数作了分析。最后,建立了实验装置仿真模型,应用上述两种方法进行了数值仿真实验,实验结果表明:两种方法都能够准确地确定过模波导中的模式成分。