磁控管具有功率大，效率高，体积小，成本低等特点，且输出频谱也与其阳极电压和阴极电流密切相关，据此特性研制了基于磁控管的 S波段大功率窄带随机信号源。通过实验探究不同阴极电流和阳极电压下磁控管的输出频谱，并利用微控芯片控制磁控管的阴极电流和阳极电压产生随机变化，实现了大功率窄带随机信号的产生。结果表明，窄带随机信号的中心频率为 2.46 GHz，平均输出功率达到 1.4 kW，直流到微波的转换效率超过 70%。本文研制的大功率窄带随机信号源在通信干扰与抗干扰等领域有潜在的应用价值。

利用单色LED实现对AM1.5标准太阳光谱可见光(380~780 nm)波段和标准光源CIE-D65的匹配, 提出了通过有效集算法作为目标光谱的匹配算法, 将Epitex公司的大功率单色LED的峰值波长和半高全宽数据作为有效集, 并建立了一个数据库。将相关指数R2最大作为优化目标, 通过MATLAB编程求解超定方程组的最小二乘解求出拟合所需要的单色LED的种类和数量。拟合AM1.5可见光的最佳组合中使用24种单色LED, 相关指数R2高达0.850 2, 拟合标准光源CIE-D65的最佳组合中使用25种单色LED, 相关指数R2高达0.940 5。进行了增加LED和减少LED的优化实验。得出的结果对工程实践中单色LED拟合太阳光谱的研究提供了理论基础。

提出一种基于单色LED补偿白光LED技术, 模拟日光在可见光范围内的光谱。实际调研了大功率单色LED现状, 采用光子在二维空间内联合态密度函数作为单色LED的光谱辐射模型, 建立LED模拟仿真数据库。通过求解超定方程组的非负最小二乘解, 优化选择不同峰值波长以及半高宽的单色LED与白光LED组合, 实现对目标光谱的匹配及太阳光谱的再现。对比研究了白光LED补偿技术和纯单色LED组装技术, 并分析了不同种类LED组合对太阳光谱的模拟情况。结果表明, 白光LED补偿技术拟合太阳光谱相关指数达到90.74%, 优于纯单色LED组装技术。并且当单色LED种类减少时, 白光LED补偿技术相比纯单色LED组装技术可以实现更好的模拟效果。该方法对实现基于LED类日光照明具有较好的指导意义。

为利用单色LED实现CIED65标准光源、AM1.5标准太阳光目标光谱的匹配，提出简单遗传算法作为光谱匹配算法，通过求解超定方程组的非负最小二乘解，优化不同峰值波长、峰值波长间隔、半高宽的单色LED匹配光源组合，达到光源光谱匹配的目的.仿真实验表明：该算法拟合的相关指数达0.99以上，模拟光谱与目标光谱基本吻合；匹配光源的峰值波长间隔越小，光谱拟合性越好，但结合工程应用需要，峰值波长要选取适中；所提遗传算法运行速度快、效率高、拟合误差小，可广泛应用于植物照明、医疗照明等特殊照明领域的光谱匹配仿真试验和工程实践.