利用逐线积分方法，建立了一种均匀大气中氧气 A吸收带平均透过率快速计算模型。模型采用等波数间隔取样，能根据大气温度和压强自动选择谱线线形，并利用直和模型进行快速近似计算 Voigt线形函数。在不同大气模式下设置不同传输路径，利用该模型计算氧气 A带平均透过率与路径长度关系曲线，并将计算结果与 Modtran软件计算结果进行对比。从对比结果可知，不同路径下模型计算的平均氧气透过率最大相对误差均小于 2%，计算时间均小于 1s，具有较高的准确度和计算实时性。计算结果表明该模型能够在均匀大气中对氧气 A带平均透过率进行快速准确计算。

为了解决氧气A吸收带被动测距中使用高光谱成像系统存在测量实时性差的问题，提出了一种氧气A吸收带平均透过率的多光谱非成像测量方法。该方法利用3个窄带滤光片分别采集目标位于氧气A吸收带及其左右带肩的辐射强度信息。选择光电倍增管作为光电转换器件，在外场条件下开展氧气A吸收带平均透过率测量实验。建立了氧气A吸收带透过率的逐线积分模型，通过对比实验测量值与模型理论值验证了该方法的可行性。对比结果表明，在测量距离为100~400 m范围内，氧气A吸收带平均透过率的测量误差在0.146%~1.576%之间，证明了该方法的可行性。

调制技术是影响无线光通信质量的重要因素之一，探索合适的调制方式是无线光通信的内在需要，为此，全面深入分析不同新型组合脉冲调制的性能。详细地分析了脉冲位置调制(PPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)等传统调制方式，以及脉冲位置宽度调制(PPWM)、差分脉冲位置宽度调制(DPPWM)、双幅度脉冲位置调制(DAPPM)和双幅度脉冲间隔调制(DAPIM)等新型组合调制方式的符号结构；全面比较了以上调制方式的平均发射功率和带宽需求；在给定模型下分析了它们的差错性能。数值结果表明：DAPPM 的功率利用率最好，DPPWM 的功率效率最低。当二进制比特位M 取一定值时，PPM 的带宽利用率最低，DPPWM 的带宽利用率最高；随着M 的增加，DAPPM 的带宽效率与DPIM 的带宽效率非常接近。而从差错性能看，在相同的信噪比RSN 条件下，当M 取值一定时，DAPPM 的误包率与PPM 接近，均优于其他组合调制方式，随着M 或RSN 增大，系统误包率逐渐减少；同时，通过增大PPWM的r 参数、减少DAPPM 的α 参数，可适当改善差错性能。因此，要根据实际系统的要求选择合适的调制方式。

针对无线光通信系统中反向差分脉冲位置调制(RDPPM)功率利用率较低以及差错性能较差等问题，结合反向脉冲宽度调制方式(RPWM)与RDPPM，提出了一种新型组合调制方式，即反向差分脉冲位置宽度调制(RDPPWM)。研究分析了RDPPWM 的符号结构、平均发射功率、带宽需求以及在理想加性高斯白噪声(AWGN)干扰下的误包率，并与开关键控(OOK)、RDPPM、RPWM 等调制方式进行了比较。仿真结果表明，RDPPWM 可以获得较高的功率利用率，增加了信道容量，降低了带宽需求，且不需要符号同步；在相同信号接收功率-28 dBm 的条件下，RDPPM 的误包率是2.2×10-8，但是RDPPWM 的误包率却可以降低至2.6×10-12。故RDPPWM 为无线光通信的调制技术提供了一种新的选择。

被动测距技术结构简单、 隐身无源, 尤其适用于现代**目标的探测。 发展了基于目标辐射和氧分子光谱吸收衰减特性的近距离单波段被动测距方法。 根据Lambert-Beer定律, 确定氧气A带透过率与被测目标距离的关系; 分析吸收系数随环境参数变化的分布规律, 得到被测目标辐射强度分布。 根据带平均透过率和高温气体辐射窄带模型计算方法, 建立了基于洛伦兹线型的Elsasser模型近距离被动测距数学模型。 用实测数据计算透过率与理论模型进行拟合, 最终获得被测目标的距离信息, 考虑周围环境对氧分子吸收系数的影响, 校正测距精度。 搭建了测距实验平台, 10w黑体做光源, 采用分辨率为17 cm-1的光栅光谱仪, 光谱输入端采用23 mm口径的望远镜以提高光接收效率, 水平方向分别对200 m以内不同距离进行测试。 实验结果表明, 将测得数据经平滑处理后计算出透过率与相同条件下预测模型的预测值进行比较, 精度小于2.18%。