本文从电离层加热的基本理论为出发，围绕电离层加热实验的非相干散射雷达观测结果展开了相关的研究。主要研究成果如下：1、基于电磁散射理论，讨论了单个电子、集体电子和连续介质的电磁散射问题，开展了非相干散射功率谱密度的理论推导。介绍了欧姆加热理论和等离子体参数不稳定理论。2、介绍了欧洲非相干散射雷达协会给出的官方非相干散射数据分析程序GUISDAP和可以实时监控非相干散射结果的软件RTG。拟写了数据分析软件CMS VHF Data Analyzer。3、研究了夏季电离层加热实验中产生的异常离子线谱特征。其结构为非相干回波的双峰和相干回波的单峰叠加形成的不对称的双峰，且相干回波占主要成分。异常谱的增幅随距离扰动中心渐远而迅速降低。回波功率最大值的高度有阶跃性下降的特征。根据多普勒频移分析，等离子体存在一个背离雷达视线方向的漂移速度，平均速度为1km/s。4、研究了加热实验中产生的异常等离子体线谱。其结构为明显的亮斑状，扰动高度范围为3km，增幅达到几百倍。