星载长波红外气辉成像干涉仪可实现对临近空间平流层区域大气风场信息的遥感观测。然而, 长波红外对温度更加敏感, 因此会给干涉仪引入更多的误差来源。鉴于此, 借鉴平流层风场干涉仪(StratosphericWindInterferometerforTransport, SWIFT)的设计参数, 在临边观测正演仿真的基础上, 开展了关键部件的相位热漂移研究及背景辐射的热不稳定分析, 给出了仪器温度变化引起的风场误差, 提出了通过校准泡对光程差相位的监测减小测风误差的方案。不确定度分析表明, 如果 SWIFT仪器关键部件的温度变化率控制在 10-3 K/s, Michelson干涉仪和 F-P滤光片因热漂移产生的测风误差分别为 37m/s和 20m/s。当校准泡对光程差相位的监测精度达到 10-3rad时, 热漂移引入的误差可降至 1m/s以内。该研究将为星载全天时临近空间长波红外测风干涉仪的设计及研制提供重要的理论指导。

针对建立在快速傅里叶变换(FFT)的基础上只在频域之中作变换的传统MIMO-TDCS, 抗线性调频干扰(LFM)信号能力弱, 无法对其有效地应对和剔除等问题, 引入分数阶傅里叶变换(FRFT)。首先对电磁环境采样并估计出LFM干扰信号的各个参数, 然后作相应阶次的分数阶傅里叶变换, 在FRFT域内剔除干扰并生成相应的MIMO-TDCS基函数, 从而达到收发两端联合主动躲避LFM干扰的目的。仿真结果表明, 利用FRFT对信号良好的能量聚焦特性将线性调频干扰平稳化处理, 能够有效地躲避LFM干扰的影响, 为MIMO-TDCS抗非平稳干扰开辟了一条新思路。

为突破传统多输入多输出变换域通信(MIMO-TDCS)要求电磁环境一致性的技术瓶颈, 将MIMO-TDCS的强抗干扰能力拓展到复杂电磁环境通信领域, 建立了一种基于时域、频域二维压缩的MIMO-TDCS时频压缩感知(TFCS)反馈模型, 分析了TFCS的性能。仿真结果表明, TFCS模型较传统模型所需数据更少, 在一定条件下具有良好的检测效果。

传统多输入多输出技术可以提高信道容量，但不能解决信号抗干扰问题；而变换域通信系统已经被证明是一种良好的抗干扰通信系统。通过引入变换域处理技术，提出了一种多输入多输出变换域通信系统(MIMOTDCS)，旨在突破传统MIMO系统的应用瓶颈。对其收发信机模型和抗干扰机制作了简要介绍，并通过仿真窄带干扰下的误码率性能，表明MIMOTDCS是一种可靠的抗干扰通信手段。

根据KBBF(KBe2BO3F2)晶体的色散方程、非共线相位匹配时各个光束应该满足的能量和动量守恒条件,用牛顿拉夫逊迭代法求解非线性方程组,以YAG激光器1064 nm波长入射为例,数值计算了KBBF晶体的Ⅰ类非共线倍频相位匹配角、有效非线性系数和允许角。结果以关系曲线形式给出。第一束基频波角度在20°-85°的范围内,都可以实现非共线相位匹配,相应的第二基频波和倍频波的匹配角度在29.1°-52.7°,24.6°-68.8°范围内;随着第一束基频波角度的增大,第二基频波和倍频波的相位匹配角以及倍频光相位匹配允许角也相应增大,而有效非线性系数随之减小;当第一束基频波的角度在26.1°-26.8°的范围内时它们的取值都出现了振荡现象。

从非线性光学电磁场理论出发,分别数值计算了硼酸锂(LBO)晶体基频光波长1064 nm的Ⅰ类和Ⅱ类倍频相位匹配角及有效非线性系数。Ⅰ类相位匹配角在第一象限的范围约是(34°~90°,0~24°),有效非线性系数的平方在匹配角约为(42.2°,56°)时有最大值,匹配角约为(90°,45.6°)时有次极大值,且最大值与次极大值近似相等;Ⅱ类相位匹配角在第一象限的范围约为(0~90°,45.5°~90°),有效非线性系数的平方在匹配角约为(0,90°)时有最大值。