针对模分复用系统中由于模式耦合引入的信道串扰（XT）的问题，提出一种基于信号相关峰提取的XT相关比测量方法，并将XT相关系数应用于多进多出恒模盲均衡算法（CPR-MIMO-CMA）中以提升信道均衡效果。搭建了少模光纤传输的实验平台，利用CPR-MIMO-CMA对接收端数据进行处理，研究结果表明，在满足前向纠错（FEC）为3.8×10^-3的门限下，所提出的CPR-MIMO-CMA在LP01、LP11、LP21三模信道中比传统CMA分别具有1.3 dB、0.9 dB、1.0 dB的性能增益，并且3个模式下的平均收敛时间减少约50%。

为了从目标图像上提高直线电机动子位置测量的精度、抗干扰性和实时性,引入了一种基于相关峰精确内插(FICP)的图像位移测量方法,并采用深度学习算法优选出具有强鲁棒性的栅栏图像。首先,控制栅栏条纹的宽度标准差和平均灰度梯度,生成一系列栅栏条纹图像。其次,结合线性调频Z变换和FICP算法计算相邻目标图像的位移值。然后,用位移估计值的均值误差作为评价指标,用深度神经网络建立栅栏图像质量优选模型,筛选出具有强鲁棒性的非周期栅栏图像。最后,利用线扫描相机获取运动过程中的一维栅栏图像信号,并根据棋盘标靶法确定系统的标定系数,得到实际位移值。仿真和实验结果表明,优选出的非周期栅栏图像能有效提高测量精度,证明了本方法的正确性。

应用光电混合联合变换相关器对遮拦目标进行探测和识别时，由于复杂背景、低对比度、照明不足及目标不完整等因素，引起相关信息量缺失，获得的相关峰图像中相关点微弱，甚至根本得不到相关点.针对此现象，对遮拦目标的联合目标图像进行了自适应阈值处理，并对其经光电混合联合变换相关器所获得的功率谱进行了墨西哥帽小波变换处理.有效地抑制了遮拦目标在光电混合联合变换相关器中的噪声干扰，增强了遮拦目标和模板相关信息衍射光的能量，使在相关峰面上相关点的能量和对比度得到明显的增强，从而提高了应用光电混合联合变换相关器对遮拦目标进行探测和识别的能力.实验表明：自适应阈值处理和墨西哥帽小波变换处理相结合，能够很好地提高相关峰的能量和对比度，可实现遮拦目标的自动识别和探测.

从联合变换相关的基本理论出发，推导了输入目标图像的位置坐标与相关输出平面上对应相关峰位置坐标关系的普适表达式，进行了单目标、多目标联合变换相关仿真实验和相关峰特性分析；分析了运动目标联合变换相关峰位置的变化规律并进行了仿真。结果表明，位置非对称联合变换相关峰始终对称地出现在相关输出平面的坐标原点的两边，且相关峰和坐标原点的连线与目标图像中心和参考图像中心的连线平行，相关峰位置到坐标原点的距离等于输入平面中目标与参考物间的距离；目标运动时，对应相关峰的位置会随目标运动而相应地改变，且二者的坐标变化量相同。

针对经典联合变换相关器的缺陷，提出了基于空域啁啾编码频域斜光束照射的联合变换相关技术.利用空域啁啾编码实现相关峰尖锐；频域平行光斜照射实现自相关峰边缘化、互相关峰中心化，不需要计算机进行数字处理，实时性强.理论分析和实验表明，该方法不仅能获得尖锐的相关峰，而且探测器上只保留了互相关峰，大大提高了识别能力和探测器的利用效率，同时使输入面的空间带宽得到更充分的利用.

为了研究联合变换相关器中照明光束对输出相关点的影响,针对特定目标图像,采用数值模拟的方法,定量分析了联合变换相关器中照明光束为高斯光束时,输出相关峰值随高斯光束特性参量和输入图像在输入平面上位置的变化情况。得到了输出相关峰值随高斯光束腰斑半径减小和输入平面上目标图像位置偏离高斯光束中心距离的增加而减小的结果。模拟结果显示,如果腰斑半径1mm的高斯光束,扩束为腰斑半径32mm的高斯光束时,刚好满足输入图像在光斑边缘处输出相关峰值为输入图像在光斑中心处输出相关峰值的90%,则要求扩束前后高斯光束腰斑中心振幅比值为5.7。结果表明,为使输入图像在整个输入平面上任何位置都输出高的相关峰值,扩束后的高斯光束腰斑半径应满足一定要求。

在相干光学目标识别技术研究中,为了更好地判读相关峰,把遗传算法和人工神经网络相结合,以反向传播神经网络和遗传算法为基础,建立了以遗传算法优化神经网络初始权值和阈值的相关峰判读系统,既避免了神经网络训练中容易陷于局部最小值和收敛速度较慢的缺点,又克服了遗传算法局部精确搜索能力的不足,实现其优势互补,从而有利于更好地解决相关峰判读问题。结果表明,改进后的算法充分发挥遗传算法和反向传播算法的优点,达到了较好的判读效果。

阵列布拉格光栅(FBG)编解码器是二维混合扩时跳频光码分多址(OCDMA)系统的关键部件。运用高斯切趾光纤布拉格光栅阵列作为光编解码器,抑制了编码波长间的串扰,提高了编解码器的抗干扰能力。分析了二维扩时跳频OCDMA系统的原理及编解码信号模型,并对FBG阵列二维编解码器的时域编解码性能进行仿真研究。给出了编解码器中波长不匹配分析的数学模型,采用解码信号的自相关峰值作为衡量编解码器性能的指标,分析了各种波长不匹配情况下的编解码器性能。理论分析和仿真结果表明,更多的子光栅数具有更强的抗干扰能力,但要以误码率提高、传输速率下降为代价。

针对经典联合变换相关器互相关峰能量分散以及输入图像大小和相对位置受到限制的缺陷,提出了基于马赫-曾德尔干涉仪的单相关峰联合变换相关技术。目标图像和参考图像通过马赫-曾德尔干涉仪的两臂无相对位移输入,实现了互相关峰重叠位于探测器中心,缓解了输入图像的大小和相对位置与变换透镜孔径和探测器接收面积之间的矛盾;采用功率谱相减技术,消除了零级自相关峰对互相关峰的影响,增强了衍射效率。理论分析和实验结果表明,该方法不仅能获得高强度的单相关峰,使抗噪声能力是CJTC的6倍,从而大大增强了识别能力,而且充分利用了输入面空间带宽和探测器的效率,降低了系统成本,特别适合于弱信号噪声环境和大尺寸图像的识别。