主要研究X射线荧光光谱金属组分特征谱位置的确定。 依据不同金属组分的特征谱特性, 分析了特征谱的选取规律, 在奇异值分析理论和模极大值理论的基础上, 分析了基于特征谱小波分解系数的模极大值提取方法, 在不同分解尺度下的特点及其传播特性, 提出了基于模极大值传播的区间特征峰筛选方法, 并对实际测量光谱进行了实验分析。 结果表明: 利用bior4.4小波作为基函数对实验测量的全能谱数据进行4层小波变换, 利用模极大值传播特性, 可以消除全能谱上叠加的部分噪声对光谱分析造成的阶跃影响； 为提高特征峰的位置识别概率, 对小波变换中小于给定阈值的分解系数进行压缩, 将实验获取的X射线荧光全能谱第4层小波分解系数直接进行特征峰识别, 得到的677个峰值位置, 压缩到186个； 在此基础上, 再采用模极大值传播的区间特征峰筛选方法, 筛选区间初始值设置为600 eV, 经识别得到的特征峰峰值位置仅为27个, 识别准确率得到有效提高。

介绍了基于法布里-珀罗(F-P)标准具的多普勒测风激光雷达(DWL)的基本工作原理,给出了DWL 的典型探测数据:对影响DWL 风场探测数据精度的因素进行了深入的剖析,主要包括背景光强度、探测器的工作状态、发射激光的频率锁定、种子激光器的工作环境温度、转场或温度骤变对接收机引起的形变等因素:背景光过强会导致系统信噪比急剧降低,探测器饱和将会处于非线性工作状态,进而生成无效数据,发射激光失锁将会导致风廓线平移,种子激光器工作环境温度不恒定将会导致激光跳变等现象,影响因素逐一克服后,DWL与探空气球的风速偏差在1.4 m/s以内、风向偏差在2.2°以内.

氧气是发动机燃烧过程的必需成分，在飞行器进气道进行氧气监测需求迫切。针对飞行器上的工程要求和应用特点，设计了一种波长线性扫描可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)短光程系统结合有限冲击响应(FIR)滤波二阶导数谱算法的方案完成了氧气吸收微弱信号的提取和浓度反演。根据TDLAS工作原理和吸收信号特征，对二阶导数谱用于气体浓度反演的理论依据进行了推导，在此基础上提出一种基于FIR的数字滤波方案来完成吸收信号的噪声滤除和二阶导数谱的提取。实验结果证明，该方案简单易行，提高了检测信噪比，降低了检测限，浓度反演结果准确、线性良好。

法布里珀罗(F-P)标准具是直接探测多普勒测风激光雷达常用的鉴频器件，标准具的性能及其入射光路的设计对整个探测系统的测量误差起着决定性的作用。基于三通道标准具的检测原理，对标准具的主要设计参数如自由谱间距、带宽和边缘通道之间峰值间距等进行了分析，给出了设计方法；入射光的状态对标准具透射率曲线的影响较为明显，根据标准具透射率相关方程，分别讨论了入射光的入射角、发散角和入射光斑未全部通过标准具设计通道对透射率曲线的影响，并且给出了相应的测量误差分析。