针对脉冲多普勒(PD)雷达抗主瓣压制干扰问题, 提出两种抑制算法。第一种算法基于波束域盲源分离(BSS)抑制思路, 通过对相参积累后的多波束回波进行降维, 构造待分离信号, 并以瑞利熵为指标识别分离后的源信号。第二种算法基于相关滤波抑制思路, 以一个波束回波为匹配信号, 对另一个波束回波进行相关滤波, 再通过逆操作得到抑制后的波束回波。仿真试验验证了所提两种算法的有效性。

研究了两维相干阵激光光束主瓣的远场特性。建立了正方形和正六边形子光源排列的相干阵激光传输的数学物理模型, 通过数值模拟与分析得出: 采用高斯函数来描述相干阵激光光束的远场中心主瓣光强分布误差很小, 可按照单孔径激光器的基模高斯光束传输规律来描述相干阵激光光束的传输规律。在此基础上, 计算了远场中心主瓣能量占比, 计算结果表明, 远场中心主瓣能量占比几乎不受子光源数目的影响; 而随着占空比的增加, 中心主瓣能量占比逐渐增大。当相干阵激光的孔径完全装填时, 正方形排列的激光光束中心主瓣的最高能量占比为79.1%; 而正六边形排列的能量占比值为83.2%。

与相控阵发射波束只有角度依赖性不同, 频控阵(FDA)通过在阵元上附加一个频偏增量, 使其具有距离-角度二维依赖特性, 不仅解决了波束发射时的角度指向问题, 还可以解决波束发射时的距离指向问题。通过在FDA中引入MIMO, 可以将发射信息整合到接收端, 从而实现更加灵活的距离维自由度利用, 提升距离-角度二维联合信号处理的能力, 这使得FDA-MIMO在抗距离维主瓣欺骗干扰方面具有独特的应用优势。针对FDA-MIMO良好的抗干扰特性, 介绍了FDA-MIMO的基本原理和模型, 从抗干扰的角度全面梳理了FDA-MIMO的国内外研究进展, 对FDA-MIMO雷达抗干扰的基本原理和主要技术进行了系统性讨论总结, 分析了FDA-MIMO等频控阵雷达技术在抗干扰方面未来主要的应用前景。

在运用传统阻塞矩阵对抗主瓣干扰的过程中, 干扰信号受到抑制, 同时期望信号的复包络也会发生变化, 造成一定的信号损失, 影响输出的信噪比, 不利于后续信号处理的流程。针对此问题, 改进传统阻塞矩阵的构造方法, 提出一种基于改进阻塞矩阵的新算法, 通过改进的阻塞矩阵对接收信号进行预处理, 然后对其进行自适应波束形成。仿真结果表明, 相同条件下该算法相较于传统阻塞矩阵减少了信号损失, 同时阵列输出信干噪比增益更高, 抗干扰性能更佳。

基于变系数非线性薛定谔方程，对具有初始啁啾的对称艾里脉冲的传输特性进行解析求解和数值研究。解析结果表明，在周期色散调制下，对称艾里脉冲的传输轨迹具有一定的周期性，并且它的传输特性在很大程度上依赖于啁啾参量和主瓣位置。在满足焦点存在的条件下，通过调节啁啾参量和脉冲主瓣的初始位置，可以控制对称艾里脉冲相互碰撞过程中产生的焦点数量以及焦点的位置。此外，本文还考虑了截断参数和克尔非线性效应对啁啾艾里脉冲传输特性的影响。截断参数不影响焦点的数量和位置，但较大的截断参数在碰撞时会损失更多的能量。非线性效应会导致孤子脱落，更强的非线性会导致更多孤子产生。

采用特征投影的方法可以实现方向图在主瓣上保形同时抑制旁瓣干扰, 但当主瓣干扰强度与旁瓣干扰信号强度相当时, 该算法的性能显著降低。针对这一问题, 提出了一种主瓣干扰特征向量空间重构的方法, 来实现主瓣保形并且抑制旁瓣干扰,对强主瓣干扰与弱主瓣干扰采用不同的方式计算其特征向量并共同构建主瓣干扰特征向量空间, 再采用特征投影的方式对协方差矩阵预处理, 并根据MVDR准则计算自适应权值。仿真验证了在同时存在强主瓣干扰与弱主瓣干扰时,该方式能有效地在旁瓣干扰处产生零深且主瓣方向保形。

针对基于特征投影预处理的主瓣干扰抑制算法中主瓣干扰对应的特征向量难以分辨的问题,提出一种基于子空间正交性的主瓣干扰抑制算法。该方法首先利用主瓣大致区域这一先验知识求出主瓣子空间;再将采样协方差矩阵进行特征分解,得到干扰对应的特征向量并逐一在主瓣子空间中进行正交性测试,筛选出主瓣干扰对应的特征向量；然后利用特征投影矩阵预处理抑制实际接收数据中的主瓣干扰成分；最后,通过协方差重构求解自适应权矢量去除旁瓣干扰。仿真实验结果表明,子空间正交性验证能够检测出多个主瓣干扰对应的特征向量,能够有效抑制多个主瓣干扰,避免了基于特征投影矩阵预处理和协方差矩阵重构的主瓣干扰抑制算法仅能抑制单个主瓣干扰的问题。

现代战场作战环境复杂，智能化、网络化的干扰机是雷达探测的主要威胁。对于从副瓣进来的干扰，利用阵面空域自由度可以较容易地抑制干扰。但对于从主瓣方向进来的干扰，传统的反干扰方法失效，不能有效抑制干扰。干扰环境下，目标信噪比 (SNR)较低，如果降低门限检测会增加很多虚警点迹。针对主瓣噪声干扰场景下小目标检测问题，提出了基于稀疏表示的检测技术，利用了目标可以稀疏表示，而噪声不能被稀疏表示的特性，达到了抑制噪声，降低虚警的效果。仿真实验验证了该方法的有效性。

设计了一种相位函数,得到类贝塞尔光束中心主瓣尺寸随传播距离演化的解析公式,实现了类贝塞尔光束中心主瓣尺寸随轴向距离z的线性调控。通过实验,将所设计的相位函数加载到空间光调制器上,在直接空间中实现了类贝塞尔光束中心主瓣尺寸的精确调控,研究了不同传播长度下类贝塞尔光束中心主瓣尺寸的演化。实验结果与仿真结果一致,验证了该相位函数的可靠性,且在整个贝塞尔区间内,最高强度处的横向光强分布仍满足贝塞尔函数分布。

为了提高衍射远场显微成像的分辨率, 采用一种振幅透过率随半径呈幂函数分布的光瞳滤波器进行了理论分析和数值模拟。通过在光路中加入幂函数分布的振幅型光瞳滤波器, 利用标量衍射理论推导出夫琅禾费衍射分布的计算公式; 通过MATLAB软件给出衍射图样, 对比衍射分布的主瓣宽度。结果表明,当幂次数为3时, 模拟仿真的衍射分布斯特雷尔比为0.16, 最大旁瓣强度比为0.1, 分辨参量为0.76, 分辨率提高倍数为1.3;随着振幅透过率幂次数的增加, 主瓣宽度依次减小; 同时也伴随着主瓣强度降低和旁瓣强度增大的缺点。这一研究对于远场光学显微镜实现超分辨成像是有帮助的。