本发明属于雷达自动目标识别技术领域，公开了一种极化相似度匹配下的极化相干矩阵散射能量分解方法，基于雷达得到的观测相干矩阵T1，对其去取向角得到极化相干矩阵T，分别计算极化相干矩阵T与面散射机制、二面角散射机制、体散射机制对应的最大极化相似度，确定极化相干矩阵T的主导散射机制及主导散射机制对应的主散射相干矩阵Tmain1，对主散射Tmain1进行半正定约束下的优先分解，求得主导散射机制对应的能量及残余矩阵Trem1；去除主导散射机制后，对残余矩阵Trem1基于极化相似度的大小在能量非负的约束下来顺序提取其他散射机制对应的能量；对最终的残余矩阵，基于其与不同的散射机制对应的极化相似度大小，决定其对应的能量归属于哪种散射机制。最终得到各个散射机制对应的散射能量。