为了更好地检测低空风切变, 保障飞机的飞行安全, 提出了一种基于小波变换模极大值的激光雷达风切变预警算法。先用小波变换求取重组逆风廓线上的模极大值, 找到“拐点”后再利用风切变判断标准来判断。在进行数值仿真和来自湖北郧西气象站、四川攀枝花机场的现场检测验证后, 确认新算法在准确性及效率方面都有良好的性能, 且脉冲型数据使用biorthogonal系中双数小波检测结果较准确, 而阶跃型和斜坡型数据需使用Daubechies系中Db5小波。结果表明, 鄂西北郧西县和攀枝花保安营机场均有风切变发生, 风切变强度为重度。该算法能检测不同类型的风切变, 不用考虑风切变的尺度, 较好地弥补了现有算法的不足, 为飞机的起降提供技术保障, 对实时检测和预警也有重大的意义。

To demonstrate the existence of singular parity-time symmetry (PT-symmetry) broken point in optics system, we designed a one-dimensional PT symmetric structure including N unit-cell with loss and gain materials in half. We performed an analytical deduction to obtain the transmittance and reflectance of the structure basing on Maxwell’s equations. We found that with the exact structure unit-cell number and the imaginary part of refraction index, the transmittance and reflectance are both close to infinite. Such strict condition is called the singular point in this study. At the singular point position, both the transmission and reflection are direction-independent. Away from the singular point, the transmittance and reflectance become finite. In light of classical wave optics, the single unit and total structure both become the resonance units. The infinite transmittance and reflectance result from the resonance matching of single unit and total structure. In light of quantum theory, the singular point corresponds to the single eigenvalue of electromagnetic scattering matrix. The infinite transmittance and reflectance mean a huge energy transformation from pumping source to light waves. Numerical calculation and software simulation both demonstrate the result.

指纹图像奇异点附近区域的增强一直是指纹图像增强的难点，针对Separable Gabor滤波会破坏指纹邻近奇异点区域的纹线结构，方向傅里叶滤波在一般区域修复指纹纹线效果不明显这一问题，本文融合两种算法的优势，提出一种新的滤波方法(FS-Gabor)。先对指纹图像进行预处理，得到指纹的方向、频率信息和掩膜信息。接着找出指纹图像的奇异点，并在奇异点附近标记出一定大小区域。最后根据像素点的位置采用不同的滤波方法。同时，本文提出了一种改进的指纹图像频率估计方法，扩大了指纹图像有效区域面积。实验结果表明，经本文方法滤波的指纹图像的EER(Equal Error Rate)比方向傅里叶滤波低26%，比Separable Gabor低49%。

针对机载火炮对地攻击训练激光靶探测弹着点存在误差的问题，提出了在机载火炮单射条件下剔除特异点后求平均值，连射条件下多个弹着点采取回归拟合分析求取拟合点来代替实测点等数据处理方法，并对其有效性进行了检验，对于减小激光靶探测误差、更客观地评定训练成绩具有一定的实际意义。

对贝塞尔光束和局域空心光束的轴上相位分布进行分析。用衍射理论分析了理想贝塞尔光束和用轴棱锥产生的贝塞尔光束的光强和相位变化，得知贝塞尔光束在轴上的相位呈周期性的锯齿状分布。由两束理想贝塞尔光束干涉得到的自成像局域空心光束轴上相位分布也呈锯齿状，但在光强为0的位置出现相位奇点。而仿真实验中自成像局域空心光束轴上光强最小位置处由于光强不为0，并没有出现相位奇点。研究结果对于用相位调制法产生暗域光强为0的局域空心光束具有指导意义。

为了快速、准确地检测与定位指纹奇异点(核心点、三角点)以实现指纹分类与匹配, 本文引入了Radon算子来提取指纹的纹理方向特征以实现指纹方向场的分割。提出了方向熵的概念来描述方向场的分布特征, 给出了基于方向熵的奇异点区域搜索方法。定义了方向密度函数以衡量奇异点搜索的优劣, 指导奇异点侦测的方向熵阈值调整。最终实现了对奇异点的准确定位, 准确率达到83%。跟同类算法分析比较, 提出的方法在准确性与检测效率方面均更具优势。抗噪实验还表明该方法具有良好的抗干扰能力与实用性, 能满足实际应用要求。

提出了一种新的基于方向场离散傅里叶变换 (Discrete Fourier transform, DFT) 和角点检测的指纹奇异 点定位算法。对方向场做 DFT 变换到频域处理能更好地压制噪声。通过角点提取、基于 目标标注的聚类方法来定位指纹图像的奇异点。从方向场的极/零点模型出发,导出了若干新颖的性质,说明了奇异点和 角点之间的关系。实验结果表明,奇异点定位精度有所提高,处理时间更短。