为了降低激光多普勒测速信号中的噪声, 采用在仿真激光多普勒测速信号中加入高斯白噪的方法, 通过小波分层后高频系数置零法和小波阈值去噪法2种方法进行仿真去噪, 进行了仿真分析及实验验证。结果表明, 小波分层后高频系数置零法能够提高信噪比获得图形光滑的信号, 达到较理想的去噪效果。这一结果对提高在激光多普勒测速系统信号检测应用中的准确性是有帮助的。

在观测星数量较少时，匹配星数和边界距离的判定条件达不到网格法要求，同时由于网格法算法本身的原理局限，造成识别率明显下降。针对此问题提出一种改进的网格算法，在保证稳健性的前提下，有效提高星点识别率。实验结果表明，采用该算法，在星点数量少于10 颗的条件下，星点识别率从传统网格算法的95%提高到99%。同时，针对星图中未识别和误识别的星点进行的分析，能够为今后网格识别算法的进一步改进提供帮助。

为了突破传统电子稳像和机械稳像技术在处理速度、精度等方面的局限性, 提出基于光学相关器的稳像技术, 旨在实现对高速视频的实时高精度光学稳像。系统使用光学联合相关变换的方法, 提取视频前后两帧变换后的相关峰, 给出两帧的位移差值, 通过改进后的补偿算法进行实时稳像。基于光学相关器的光学稳像器能够实现平移和旋转稳像, 通过仿真和实验分析, 平移稳像的精度可以达到±0.1个像元(改进补偿算法后可达±0.04个像元), 旋转稳像的精度可达0.1°。

We investigate the ultrafast nonlinear phenomena of picosecond chirped non-ideal hyperbolic secant pulse evolution in silicon photonic nanowire waveguides with sum frequency generation cross-correlation frequency-resolved optical gating and nonlinear Schr?dinger equation modeling. Pulse broadening and spectral blue shifts are observed experimentally, and they show remarkable agreements with numerical predictions. Nonlinear losses dominate the pulse broadening and limit the spectral bandwidth broadening induced by self-phase modulation. The initial chirp results in noticeable bandwidth compression and aggravation of blue shifts in the presence of nonlinear losses, whereas it plays a negligible role in the output pulse temporal intensity distribution.

在激光聚变靶丸等离子体诊断中, 为了同时重建出等离子体发射系数和吸收系数的空间分布, 建立了分层结构成像模型, 利用LM(Levenberg-Marquardt)非线性最小二乘优化算法, 提出了基于该模型的重建算法。数值模拟结果表明, 该算法成功地重建出发射系数和吸收系数, 而且重建精度高, 明显优于不考虑吸收衰减影响的Abel逆变换重建结果。对于连续分布, 当噪声标准差为0.01时, 发射系数与吸收系数重建误差分别为0.17, 0.22。

为使融合后的多光谱图像尽可能保持原多光谱图像光谱特性的同时提高空间质量，提出了一种基于非采样Contourlet变换（NSCT）和多尺度边缘检测的融合算法。介绍了非采样Contourlet变换和多尺度边缘检测；设计了基于多尺度边缘检测、直接替代的高频、低频子带融合规则；用QuickBird卫星高分辨率遥感图像进行仿真实验。实验结果表明该算法能够在保持光谱信息的同时注入更丰富的空间细节信息，优于传统的Wavelet变换法和Contourlet变换法。

利用标量衍射理论和角谱方法，针对超分辨近场结构光盘存储系统建立了简单物理模型，并提出了超分辨近场结构光盘的读出信号仿真计算方法。通过对比实际测试信号与模拟信号，证明了该读出信号计算方法的可行性。此外，针对超分辨掩膜层对不同功率入射激光响应不同的特性，分别分析了单轨道和三轨道记录符在高、低功率两束激光读出下的差分信号。数值模拟发现，与传统读出信号相比，差分读出方法能够减小来自邻道的串扰，而且利用差分读出方法获得的信号质量更高。

根据榕树网络的链路函数和连接规则,得到光信号变换矩阵,将光互连网络对信号的传输与处理,等效为对输入信号阵列的矩阵运算,建立输入/输出信号间的关系;同时,将二维榕树网络矩阵运算拓展和延伸到三维空间,对自由空间三维榕树网络的交换和信号处理进行矩阵运算等效,并最终实现光信号的路由判断和节点开关控制;从理论上解决了利用光互连网络的拓扑结构性质和节点开关状态的调整,实现可控的矩阵运算操作问题;为多端口大容量高速光互连网络的信号传输与交换、运算与处理、路由与控制等提供了一种有效的方法。

针对某个星敏感器系统,根据有限元方法得到其温度分布,分别拟合得到了星敏感器系统温度分布与外表面太阳吸收率、外表面发射率、内表面发射率、太阳入射角以及镜筒、填充材料导热系数的函数关系,拟合公式与理论公式吻合。当外表面太阳吸收率和发射率从0.05增大到1时,系统平均温度改变量分别为149.89 ℃和147.44 ℃;内表面发射率对系统温度水平的影响明显小于外表面发射率的影响;太阳入射角为±11.97°时,系统温度水平最高;镜筒材料的导热系数和填充材料的导热系数对系统温差的影响存在一个非敏感区域,当导热系数分别大于60 W/(m·K)和200 W/(m·K)时,导热系数对系统温差的影响很小。

榕树网在光互连网络中具有广泛的应用。讨论了榕树网的功能特点和连接关系,给出了其网络结构的拓扑示意图,并通过榕树网与逆榕树网的串联构成了全排列无阻塞的双榕树网络。利用偏振分束器(PBS)、相位型空间光调制器(PSLM)和反射镜设计了榕树网各级节点开关和各路由级的交换模块。它们均采用类似的结构和相同的偏振控制技术,具有结构简单、控制方便、易扩展与集成、与信号光偏振态无关和可双向交换等特点。对2×2节点开关单元的性能参数进行了测试,实验数据表明该节点开关具有插损小、串扰低、可靠性好等特点。由它所构成的全排列无阻塞双榕树网在光计算和光互连网络中会有一定的应用。