本文以煤矸石为基体组分, 以十二烷基硫酸钠为发泡剂, 以氯化铵为促凝剂, 以硼砂为烧结助剂结合凝胶注模法及发泡法制备了多孔吸声材料, 并研究了水固比、胶凝剂含量和烧结温度等因素对浆料黏度和多孔吸声材料显气孔率、吸声系数以及抗折强度的影响, 最终制得显气孔率为49.54%、1 600 Hz频段吸声系数为0.953、抗折强度为2.67 MPa的多孔吸声材料。结果表明: 水固比对浆料的黏度和多孔吸声材料显气孔率、吸声系数以及抗折强度都有显著影响; 胶凝剂含量主要影响材料的显气孔率, 进而影响材料的抗折强度; 烧结温度主要影响材料的孔径分布, 进而影响材料不同频段的吸声系数。水固比0.35、胶凝剂含量35%(质量分数)、烧结温度700 ℃为最佳制备工艺参数。

针对可见光通信中基于接收信号强度的三边定位法在实际中难以应用的现状,提出一种基于可见光通信的室内两点定位模型,只需2个LED,能够克服定位需要多灯环境的限制,同时定位接收端结构简单,不需以往研究中的复杂设计,只在平面上配置3个光电探测器即可。利用收发两端的位置关系计算坐标的可能解,以光电探测器组合成的三角形具有相对位置不变的性质作为判据,判断出真实坐标完成单点定位,最后进行加权定位提升鲁棒性。不降噪处理时,大小适中的接收端在5m×3m×3m的室内环境中,55%以上区域的定位精度在25cm以内,同时能够有效克服接收端水平旋转或上下抖动对定位效果的影响,具备实际应用价值。

相位调制多普勒激光雷达可以兼顾直接探测多普勒激光雷达和相干探测多普勒激光雷达两者的优势。但由于其存在自身频移测量动态范围不足的问题,在实际的应用中受限。为了解决这一问题,提出了一种“星迹图”方法,这种方法是将相位调制鉴频参量进行正交分解,利用他们在二维或三维坐标系中变化的性质来进行信号光频移测量,并对其测量灵敏度和误差进行理论建模。该方法既有效保持了原有方法的优势,又大幅度提高了频移测量的动态范围。理论研究证明,该方法可以将测量动态范围提高约9倍。并在实验上,通过对目标的测量证明了该方法的正确性和有效性。

为了充分利用相位调制信号中的多普勒频移信息,将相位调制信号的直流和拍频分量中的鉴频参量相结合,构造出一个新的鉴频参量。在理论和实验上,通过依次比较表明新鉴频参量继承了相位调制拍频信号振幅多普勒频移测量方法的特点和优势,相比之下,测量动态范围约提高1倍,测量精度约提高6倍。为了有效利用闲置的回波信号光功率,提出了基于新鉴频参量的双边缘相位调制多普勒频移测量方法,在理论上证明其可将测量灵敏度提高1倍。

提出了一种新的激光多普勒频移测量方法, 该方法以相位调制拍频信号振幅和相位作为自变量定义新函数, 并以该函数作为多普勒频移鉴频参量, 将两类相位调制激光多普勒频移测量方法结合.理论上将该方法的鉴频曲线、灵敏度曲线以及误差曲线等与两类相位调制方法的相应曲线进行比较, 发现该方法不但继承了相位调制拍频信号振幅方法的工作方式, 能够对小频移量进行测量, 而且吸收了相位调制拍频信号相位方法的测量能力, 具有更高的测量灵敏度和动态范围.通过实验对硬目标反射的频移可控信号光进行测量, 证明了理论的正确性, 而且通过调整平移参数, 可以使该方法的测量动态范围提高约26.8%, 更适合对高多普勒频移量进行测量.

针对当前置乱-扩散图像加密算法在像素位置置乱过程中存在容易遭受选择明(密)文攻击问题, 尝试利用混沌理论产生随机序列, 再进行加密, 加密过程中涉及的参数通过遗传寻优得到。此算法引入明文反馈机制到图像置乱过程中, 使得置乱效果不仅与混沌初始序列有关, 而且与明文本身也密切相关, 实现了图像特性与加密算法的有机融合。而通过在扩散加密过程中引入了明文反馈机制, 来提高算法对明文的敏感性和算法的抗选择明文及密文攻击性能, 有效融合了图像的特征信息进行加密算法设计, 使得加密算法某种程度上具有数据驱动特性。最后, 通过实验和相关分析表明, 该算法不仅可以有效抵御选择明文攻击、抵抗统计攻击及信息熵攻击, 而且还有效提高了图像加密效率, 实现图像安全传输。

为了提高图像划痕检测的质量，提出了自适应二叉树算法。采用图像投影确定划痕区域，掩膜操作对图像锐化；图像划痕邻域灰度通过聚类法划分，将结果作为二叉树节点的输入，图像像素值依次分解为8 级二叉树，二叉树指针遍历像素的特征点，自适应阈值将相邻区域划痕合并；给出了算法流程。实验仿真得出自适应二叉树算法能准确地检测划痕位置以及走向，定性检测指标较好。

为了提高图像超分辨率重建的质量,采用离线双字典学习算法.首先图像块建立字典稀疏模型,确定字典中原子数量;然后使用基于离线字典学习对图像稀疏编码,同时把稀疏编码统一到一个框架中进行优化编码;接着对字典进行分解多个子字典,将图像块中像素点的列向量在子字典展开;最后双字典与超分辨率重构中不同分辨率的异构数据进行同构化,确定控制残差条件,给出了算法实现过程.实验仿真显示本文算法重建效果清楚,峰值信噪比最大,BIQI 最小.

采用传输矩阵法研究了带缺陷层含负折射率介质的一维光子晶体的热辐射性质和控制.研究发现，此相干热辐射源在很窄的波长范围以及特定的方向上表现出非常尖锐的辐射峰，其品质因子比普通材料辐射源高.辐射峰对入射角度、偏振以及此结构中光子晶体的尺度因子都不敏感.辐射峰的大小，品质因子，位置可以通过调节缺陷层的厚度和折射率来调节，实现了对热辐射的有效控制.