针对在DSP中实现全天区星图识别算法耗时长导致实时性差, 提出并实现了一种基于FPGA的星辐射模式下的全天区星图识别算法。该方法利用FPGA并行性、高主频等特性, 在保证算法高精度、高准确度的前提下, 解决了全天区星图识别耗时长的问题。首先, 根据星点信息构建星辐射模式; 其次, 基于FPGA实现了星辐射模式下对应特征向量的计算; 最后, 提出了一种可预读、流水化的星辐射模式匹配算法, 极大地缩短了星辐射模式匹配的时间。在Xilinx公司的Xc7a75tfgg484-2平台上进行实验验证, 结果表明, 在相同时钟主频下, 基于FPGA的星图识别算法速度比基于DSP的算法速度快10.95倍以上, 而且在使用三组特征向量同时进行匹配时, 识别率超过99%。

针对遥感卫星对于多频段、多极化探测的应用需求，设计了一套毫米波辐射计天线前端准光学馈电系统，可以实现54?GHz和183?GHz两个频段、H/V双线极化、4个通道同时接收电磁辐射信号，完成地球大气温湿度的有效探测。通过对馈电网络进行仿真建模和分析计算，可以验证馈电系统的输出参数完全满足设计指标要求，最后通过对原理样机各通道远场辐射参数的实验测试，包括照射半张角、交叉极化水平、波束效率等，测试与仿真结果一致，有效地验证了准光学馈电系统设计方案的合理性与可行性。

下滑信标(GS)利用镜像原理为精密进近过程中的飞机提供垂直引导信息,机场地形直接影响GS的垂直覆盖性能。首先研究4种类型GS的天线分配单元(ADU)、辐射场、调制度差(DDM)及角位移灵敏度,然后对比分析不同GS的波束弯曲能力(BBP),最后研究正坡(FSL)对下滑信标垂直覆盖性能的影响,提出相应的补偿方法。结合机场地形特点,可以为下滑信标类型选择、安装及调试提供理论依据。

白光发光二极管(LED)的发光模型是室内可见光定位系统设计的重要基础，发光模型参数不准确会严重影响可见光定位的精度。针对这一问题，文章提出了一种朗伯模型参数优化方法，该方法利用基于接收信号强度的可见光室内技术中朗伯模型参数对定位误差的影响，通过调整朗伯指数寻找最小测距误差，当测距误差最小时，所对应的朗伯指数与LED的真实朗伯指数最为接近。仿真了室内5 m×5 m×3 m的场景，结果表明，朗伯模型参数优化方法能显著提高可见光室内定位精度，也验证了朗伯模型参数优化方法的可行性及有效性。

利用物理光学方法分析天线的远区辐射场具有计算速度快和内存需求少的特点, 目前已被广泛应用于反射面天线的远区辐射场计算中。推导了利用斯特拉顿-朱兰成远场积分方程计算天线远区电场的表达式, 计算了某一偏馈反射面天线的方向性, 与文献中已有结果比较表明, 方向图结果是正确的。馈源的方向图模型设置为余弦函数的q次方, 利用增益公式近似推导了天线的增益, 将这一计算方法应用于赋形反射面天线的远场分析中, 通过对比反射面天线赋形前后波束扫描过程中不同扫描角度处的方向图, 验证了赋形设计对于提高天线增益平坦度的有效性。

基于四层等离子激元结构 (硅金硅二氧化硅), 通过在金属层中构造不同的椭球孔阵列,提出了两种不同结构的光学漏波天线, 分别为一维对称锥形结构和二维对称锥形结构. 基于天线理论和有限元方法, 对天线的物理特性进行数值研究。研究结果表明：当工作波长为1 550 nm时, 这两种光学漏波天线带宽都为80 THz(包含了S+L+波段); 当在天线端口处分别填充空气和氮化硅的时候,天线有较低的回波损耗和插入损耗, 但对于两种不同的填充物, 天线的特性表现出一些差异, 例如, 在一维对称结构中, 天线端口处填充氮化硅时, 天线有更少的回波损耗和插入损耗, 更低的旁瓣电平, 以及更好的方向性. 该天线可用于光学集成互连、高度集成的光束控制和空间光通信中.

随着现代无线通信系统的发展, 对天线也提出了一些特定的更高的要求。设计了一种S频段宽波束圆极化微带天线, 以满足系统对天线宽波束辐射的要求; 在天线的辐射贴片上附加寄生贴片以展宽天线带宽, 并利用金属化过孔以实现单边短路, 达到天线小型化设计的目的; 利用旋转结构结合多点馈电技术以获得微带天线宽波束圆极化辐射。通过理论分析并利用三维电磁仿真软件HFSS对天线进行了仿真设计和实验, 仿真结果与测试结果吻合良好。

为克服晶体管或者电子开关在太赫兹频段上的不足，将石墨烯应用于太赫兹可重构天线中。根据石墨烯表面电导率模型，分析了其面电导率随频率、化学势和温度的变化关系，以及表面阻抗与化学势的关系，证明了石墨烯应用于可重构天线的优势。设计了一款外加偏置电压的石墨烯方向图可重构天线，天线结构包括金属偶极子（有源振子）以及作为反射器/引向器的金属和石墨烯振子。利用改变化学势（外加偏置电压）的方式调节无源振子中石墨烯贴片的阻抗状态，改变电流分布，使得无源振子在反射器与引向器之间转换。通过HFSS软件的仿真优化，天线实现了在0°，±32°，±37°，±40°方向的辐射，工作频率在(1.07±0.06) THz范围内，相对带宽大于7.84%，辐射效率最高达89.96%。7个辐射方向中，最大辐射增益达8.312 dB。该天线具有体积小、重量轻、调控方式简便且稳定的优点，在太赫兹波束可重构天线领域有一定的应用价值。