为了提高深空星间光通信信道容量、数据传输速率和频谱利用率, 对深空星间光通信链路进行了设计, 搭建了深空星间光偏振复用(PDM)系统。结合激光通信的链路特性, 对不同通信波长、不同传输速率下的PDM系统链路性能进行了仿真, 结果表明: PDM技术可有效提高数据传输速率, 并且有利于深空光通信系统性能的改善。

为了尽量节省深空光网络节点的能量, 提出定向洪泛路由算法(DFRA), 该算法根据深空光通信对角度和方位的敏感特性, 基于多接口的深空节点模型, 将空分复用和频分复用充分结合, 支持定向的多跳路由传输, 路由寻路的过程中只有部分节点参与。仿真分析结果表明: 与传统洪泛路由算法(TFRA)相比, DFRA能够避免TFRA存在的无方向性和盲目性的问题, 更加节能, 且网络传输时延和时延抖动等性能都优于TFRA方法。

为尽量减少额外开销和寻找最优传输路径, 结合激光通信视距传输和长距离传输的特性, 提出了一种基于蚁群算法的深空光通信网络路由算法(RA-ACA)。首先对深空光通信中的单向链路问题、节点能耗问题进行研究, 然后在传统路由算法的基础上对RA-ACA进行优化, 最后进行了仿真对比实验。仿真结果表明: RA-ACA收敛路径上的剩余总能量高于TACA约 5kW·h, RA-ACA保留节点信息素时收敛速度提高了50%。

为了研究深空光通信骨干网媒体访问控制(MAC)协议，设计了深空光通信骨干网络，提出了一种扁平的无线Mesh深空光网络结构。结合激光通信的特点，对网络中的节点模型进行了多接口设计，并进一步提出了定向媒体访问控制(DMAC)协议。仿真结果表明：相比非定向媒体访问控制(NDMAC)协议，DMAC协议可有效改善网络性能。

深空飞行平台促进了深空微波激光通信一体化技术的快速发展，但受空间搭载条件的限制，深空飞行平台对通信载荷的集成化和综合化的需求愈加明显。综述了国内外深空微波激光通信一体化技术的发展现状，分析了深空微波激光通信一体化技术涉及的主要关键问题，指出了微波激光通信一体化技术的发展趋势。

Licklider传输协议(LTP)是深空通信中一个重要协议，但其自动重传(ARQ)机制无法满足传输时延的要求。为了利用喷泉码无需反馈的特点，降低LTP协议传输时延，同时满足LTP协议中红色数据和绿色数据不同可靠性的要求，将具有不等差错保护(UEP)特性的喷泉码引入LTP协议，得到具有不等差错保护特性的LTP(UEP-LTP)。对喷泉码不同的度分配不同的选窗概率，构造一个指数型的选窗概率函数并对该函数进行优化，由此获得性能更优的UEP-LTP(AUEP-LTP)。仿真结果表明，AUEP-LTP的红、绿色数据误码率可分别达到10-10.473 2和10-3.687 8，满足红、绿色数据不同可靠性要求，同时可减少LTP重传，提高协议性能，更适用于深空通信。

提出采用光纤激光相控阵光源在深空通信中组成全光组网的新方法, 模拟了1.55 μm的光纤激光相控阵光源在深空通信中的远场相对光强图, 得到了通过改变阵元之间的相位控制扫描角度, 阵元数目为2×2, 波长为1.55 μm, 纤芯半径为10 μm, 阵元在间距80 μm时, 扫描角度为[±]0.990 9°, 发现了利用光纤激光相控阵光源在深空全光组网高速通信中具有动态角度可扫描优势。

大功率微波真空电子器件具有工作频率高、峰值和平均功率大等特点，已广泛应用于微波电子系统,在科学研究和国民经济方面的应用越来越广泛。在科学研究方面，它主要应用在高能粒子加速器和可控热核聚变加热装置等大型科学装置上，主要包括高峰值功率速调管、连续波和长脉冲高功率速调管和高功率回旋管等器件。在国民经济方面，则主要应用于天气雷达、导航雷达、医用和工业辐照加速器、电视广播和通信等微波电子系统，主要包括大功率脉冲和连续波速调管、分布作用速调管、行波管、磁控管和感应输出管等。为此，介绍了这些微波真空电子器件的技术现状、共性技术问题和发展趋势。