推导了最优误码率(BER)性能对应的判决门限计算公式,并在此判决门限基础上,推导出大气湍流影响下基于自适应判决门限的逆向调制(MRR)自由空间光通信(FSOC)系统BER解析表达式,推导过程考虑了判决门限本身的干扰和探测器噪声的影响。根据所推导的表达式,仿真研究自适应判决门限参数和调制消光比对BER的影响,仿真结果表明:自适应判决门限系统BER性能优于固定判决门限17.5 dB(误码率为10 ^-5,弱湍流),并且当训练数据比特位数大于3时,自适应判决门限系统的BER性能与根据瞬时信道状态信息计算判决门限系统的BER性能相近。

为改善自由空间光通信(FSO)系统中传统判决门限技术的不足,降低连续波参照光辅助检测技术中参考光不携带任何信息给系统带来的高成本损耗, 提出了一种基于已判决信号的量化电压获得当前码元判决门限的自适应判决门限技术(ADT),提取信号中的直流分量(DC)作为连续波参考光来估计大气湍流信道的 波动特性。结果表明在误码率为10－3的条件下,自适应判决门限和直流提取技术具有更低的功率损耗,可显著提高FSO通信系统的性能。

针对异构传感器节点在网络初期部署中产生大量覆盖面积冗余的问题, 结合相关几何图形知识, 以提高网络覆盖率、改善节点分布均匀度为优化目标, 提出一种基于节点定向移动来减少节点两两之间覆盖冗余面积的网络覆盖优化算法。算法预先设立判定门限, 通过判定两两节点之间覆盖冗余面积与设定门限的大小关系, 对节点实施有向性偏移, 逐一减少节点之间的覆盖冗余面积。理论分析与实验仿真证明, 该算法能够有效提高异构传感器网络部署中的覆盖率, 优化节点分布均匀度将近8.7, 尤其在大型传感器网络的节点部署中具有极强实用性。

为了解决当前图像Hash算法难以兼顾较高的感知稳健性与篡改识别率的不足, 提出了基于数据投影降维机制与对称局部二值模式的紧凑图像Hash算法。利用双线性插值来预处理图像, 使Hash具有固定的长度; 引入对数极坐标变换, 将其转变为二次图像; 利用Gabor滤波器平滑二次图像; 基于模糊集理论, 设计对称局部二值模式算子, 获取稳健特征; 定义数据投影降维机制与量化规则, 生成紧凑的中间Hash比特序列; 构造一维组合混沌映射, 建立加密模型, 完成比特序列扩散, 以生成图像Hash; 并引入汉明距离, 估算初始图像与接收端图像的Hash相似度, 联合决策阈值, 完成图像认证。测试数据表明, 与当前图像Hash技术相比, 该算法的Hash更紧凑, 且其感知稳健性与敏感性更高。

在观测星数量较少时，匹配星数和边界距离的判定条件达不到网格法要求，同时由于网格法算法本身的原理局限，造成识别率明显下降。针对此问题提出一种改进的网格算法，在保证稳健性的前提下，有效提高星点识别率。实验结果表明，采用该算法，在星点数量少于10 颗的条件下，星点识别率从传统网格算法的95%提高到99%。同时，针对星图中未识别和误识别的星点进行的分析，能够为今后网格识别算法的进一步改进提供帮助。

分析了空间电离辐射的位移损伤效应影响下InGaAs PIN光探测器暗电流的损伤特性，在此基础上建立了强度调制直接检测模式的卫星光通信系统误码率模型。仿真结果表明：暗电流与辐照注量近似呈对数线性变化；误码率在辐照注量小于108cm-2时维持在10-9之下，当辐照注量大于108cm-2后加速上升。结合仿真结果，讨论了判决阈值对误码率的影响，得出在辐照强度为10-9cm-2时，若判决阈值取5.7×10-7A，则误码率降低约4个量级，较好地提高了通信质量。

介绍了光码分多址系统中常用地址码(一维扩时码、二维码和三维码)的特点，并对它们各自的互相关均值和方差进行了理论分析。基于非相干光码分多址系统中光学相关接收机的基本原理，结合不同的用户地址码，对系统误码率性能进行了分析，得到了接收机最佳判决阈值与地址码基本特性参数和系统同时用户数间的关系。最后，给出了数值仿真结果。结果表明，对于采用特定地址码的光码分多址系统，只有选择合适的接收机判决阈值，系统的误码率性能才能达到最佳。研究结果对光码分多址系统中接收机判决阈值的选取具有一定的参考作用。