为了有效、快速识别敌方制导激光的编码码型, 为我方的干扰准备提供更长时间, 通过对有限位伪随机码的原理和码型进行分析, 提出了一种针对有限位伪随机码的最小周期识别方法, 在求解最小整数比时, 通过更相减损法, 提高了运算效率。进行仿真验证, 结果表明, 该方法能有效的识别出有限位伪随机码的最小周期, 当接收脉冲信号个数为4时, 识别概率已经接近或者超过[95%], 且识别概率与移位寄存器的位数没有关系, 验证了该方法的有效性。

光纤语音传感器具有抗电磁干扰能力强、灵敏度高和传感距离远等优势，但用其进行语音探测时往往存在较大的噪声，极大影响了语音信号的质量。为了对语音信号进行降噪处理，针对光纤语音传感系统提出了一种基于端点检测的多窗谱估计谱减法。通过端点检测判断噪声帧与语音帧，以实现噪声平均幅值的估计。搭建的直线型Sagnac光纤语音传感实验结果表明，相比传统谱减法及多窗谱估计谱减法，本方法对背景噪声的抑制效果更好，降噪后语言信号的信噪比可提高2～3 dB。

三维荧光光谱分析法以其灵敏度高、 选择性好、 操作简单和可用于多组分混合物分析等优点成为诸多研究者在海面溢油鉴别中的热点选择。 但三维荧光光谱中存在的瑞利散射会对光谱的准确检测产生较大的影响, 因此有效地消除瑞利散射对后续光谱的定性鉴别和定量分析具有重要意义。 采用仪器校正法、 空白扣除法、 Delaunay三角形内插值法和缺损数据重构(MDR)法对海面溢油三维荧光光谱中的瑞利散射进行校正。 首先以海水的SDS胶束溶液作为溶剂, 将航空煤油和润滑油按不同相对体积分数比配制8个校正样本和3个测试样本; 然后利用FS920稳态荧光光谱仪采集11个样本的三维荧光光谱数据, 并分别采用仪器校正法、 空白扣除法、 Delaunay三角形内插值法和缺损数据重构(MDR)法消除瑞利散射的干扰; 再利用核一致诊断法估计出最佳的组分数; 最后利用平行因子分析(PARAFAC)对混合油样本的三维荧光光谱数据进行定性鉴别和定量分析。 研究结果表明: 采用发射波长滞后激发波长以消除瑞利散射的仪器校正法会丢失部分有效光谱信息; 采用空白扣除法无法彻底消除瑞利散射, 在光谱中仍然存在散射干扰, 利用PARAFAC解析后得到的激发、 发射光谱会出现失真, 且预测的浓度值偏差较大; 采用Delaunay三角形内插值法消除瑞利散射后, 利用PARAFAC解析所得到的激发、 发射光谱与真实光谱吻合度较高, 且预测的浓度值偏差较小; 而采用MDR消除瑞利散射后, 利用PARAFAC解析所获得的激发、 发射光谱与真实光谱吻合度最高, 且相较于其他几种方法预测的浓度值偏差最小, 得到的样本回收率为98.9%和100%, 预测均方根误差均小于等于0.130。 根据定性鉴别、 定量分析的结果, MDR能够在保证原有特征光谱不失真的基础上有效消除瑞利散射带来的影响, 是一种消除三维荧光光谱数据中瑞利散射较为理想的方法。

鉴于大气能见度的直观特性和红外光电技术的迫切需求, 提出了一种大气红外能见度的计算与测量方法,并研制了一套大气红外能见度测量仪器,该仪器以1064 nm 波长激光作为光源,以Xenics红外相机为探测器测量红外能见度。暗场处理时利用传统的背景扣除方法和 移位相减法进行对比实验,能见度反演过程中用斜率法和Klett积分法同时对测量结果进行处理, 结果表明该系统测量出的红外能见度与Belfort能见度仪测量结果基本一致,相关系数达80%以上, 表明红外能见度的计算和测量结果是可靠的。

针对液晶显示屏(LCD)显示缺陷检测中待测图像出现的平移和旋转导致误检率过高, 传统人工检测效率低、漏检率高, 以及图像配准精度对缺陷检测准确率的影响等问题, 提出一种基于Fourier-Mellin变换的LCD显示缺陷检测方法。基本原理是利用Fourier-Mellin变换对标准图像和待测图像进行粗配准, 通过加速稳健特征/尺度不变特征变换(SURF/SIFT)算法进行细配准, 对标准图像和配准后的图像进行加权平均融合得到最终的配准图, 最后利用局部自适应阈值分割和差影法检测缺陷, 并标注缺陷的位置及信息。实验结果表明, 提出的方法对平移和旋转的稳健性好, 能够有效地检测出LCD显示缺陷, 检测准确率达到98.667%。

动车组运行故障动态图像检测系统(TEDS), 通过在轨边安装布置高速线阵采集相机, 实现对运行中列车的全方位监控。利用获得的高质量图像, 通过机器学习和模式识别, 实现列车故障的自动化诊断和检测。但是线阵相机拍摄的图像易受动车速度的影响, 在图像水平方向上存在几何变形, 给后续目标的自动识别和检测带来了困难。为了解决这个问题, 设定一组基准图像, 对其他时间段所获得的目标图像分别按照对应的基准图像进行配准和重分割, 尽量减小列车速度对成像变形的影响。结合TEDS, 利用多分辨率下的图像快速配准方法, 实现了后续目标图像的快速分割与对齐。提出了一种改进的图像差影技术, 通过将对齐之后的目标图像与历史标准图像进行比对分析, 快速实现动车故障区域的自动定位和检测。

构建了无透镜傅里叶变换数字全息实验系统, 实现了对一组生物样品特别是活体细胞的高保真度定量相衬成像。系统的简单性在于其数值再现过程只需直接对全息图进行一次快速傅里叶变换, 而对由此引入到相位像中的畸变, 则采用两步相减法予以校正。成像物体首先选用家蚊口器和洋葱表皮细胞的生物教学样片, 进而使用无标记的活体宫颈癌细胞。实验中, 不仅观察到了静态生物样品清晰的形态, 而且观察到活体细胞形态的动态变化, 充分表明了数字全息显微术应用于生物样品相衬成像的有效性。

基于电吸收调制器的工作原理和等效电路模型对调制器的高频响应特性进行分析,提出了一种采用频率响应扣除法提取有源区本征响应的仿真新方法．该方法能简单地去掉封装网络、夹具及光探测仪器等带来的影响,用该方法得到了待测InGaAs/InAlAs 材料电吸收调制器准确的的高频本征响应特性。

在高速通信中应准确分析激光器高频调制响应需要计及寄生网络的影响。推导了激光器测试系统散射参数与本征响应传输函数之间的关系,提出用激光器散射参数扣除求取激光器本征响应和模拟激光器整体小信号调制响应的新方法。结合激光器的等效电路和速率方程分析,避免了单独测量寄生网络和估计有源区电路参数。对法布里珀罗型激光器样品测试发现,仿真与实验的结果吻合。这一模拟方法简便快捷,准确性好。