提出一种针对HDR图像的显示方法, 该方法应用于LCD-LED双调制高动态显示器, 旨在使显示器更好地显示HDR图像要求的亮度细节, 提高视觉质量。首先, 建立HDR图像亮度与LED亮度范围对应关系, 使用光扩散函数作为背光LED亮度取值范围的权重。然后, 统计LED的亮度辐射区域内不同LED发光强度等级的权重, 取权重最大者对应的亮度作为该背光LED亮度。最后, 利用依据LED亮度生成LED背光扩散图像与HDR图像计算出LCD显示图像。仿真结果表明, 该算法可以使显示器亮度失真率系数低至0.006以下。在LCD-LED双调制高动态显示器上实验验证结果表明, 该算法可以有效提高图像的层次感, 有效抑制LCD-LED双调制高动态显示器的“光晕”以及亮度截断现象, 提高显示质量。

为了实现对被伪装网覆盖的被测目标进行有效探测, 提高目标识别系统的反伪装能力, 设计了基于电光和磁光双调制的目标识别系统。 系统由起偏器、 电光调制电路、 磁光调制电路、 检偏器、 光电探测器等组成。 推导了基于电光调制与磁光调制组合形成的调制函数, 并在矢量分析的基础上, 计算了电光调制参数δ与磁光调制参数θ对回波光强函数的影响。 实验以边长1 m的正方形钢板为测试目标, 与两种常用伪装网配合在不同背景环境中进行反伪装目标探测。 对不同偏振角条件下的回波光强响应电压进行了测试与分析。 结果显示, 目标与伪装网均存在明显的响应峰值, 但由于目标位置及角度不同峰峰值位置有所不同, 而背景不存在较强的响应值。 故在整个磁光调制周期内, 可以获得响应电压极值信号, 从而识别伪装目标。 对不同波长条件下的回波光强响应电压进行测试可知, 光源波长的改变对回波峰峰值与背景噪声具有一定的影响, 从而可以通过适当的调节光源波长实现提高目标图像信噪比的目的。 总之, 该系统在目标有伪装网覆盖的条件下仍能较好地区分目标及背景, 具有很好地反伪能力。

光学旋光法是一种无创血糖检测技术，通过测量眼前房水内葡萄糖浓度来确定体内血糖浓度水平。人眼运动引起的实时变化的双折射是实现旋光法无创血糖测量的主要限制因素之一。设计了实时、闭环、双调制多波长偏振系统来测量人工前房内的葡萄糖浓度，人工前房由离体角膜固定在人工眼房上构成。采用眼耦合装置使光直线穿过眼前房从而避免了空气与角膜之间折射率不匹配引起的光线弯曲。存在运动引起的双折射时，采用双波长旋光系统测量眼模型内的葡萄糖浓度，两次预测葡萄糖浓度的标准差分别为18.9 mg/dL和15.2 mg/dL，表明该系统具有降低活体角膜实变双折射的潜力，有利于实现与血糖浓度相关的眼前房水内葡萄糖浓度的精确测量。

光学偏振法在无创血糖检测技术中具有很好的应用前景，人眼运动引起的实时变化的双折射是偏振法无创血糖测量的主要限制因素。采用激光模拟调制与法拉第调制相结合的双调制法建立了实时闭环单波长偏振光检测系统。双调制法克服了先前由直流电压驱动激光器和法拉第调制器构成的偏振检测系统达到稳定所需时间由单一法拉第调制器的调制频率限制的问题；且系统的响应时间小于10 ms，可更为有效地克服人眼运动对测量的影响；同时双调制法可降低系统电磁干扰和激光在低频调制下的1/f 噪声，有提高系统信噪比的潜力。通过两次检测0~600 mg/dL、间隔100 mg/dL 的葡萄糖水溶液浓度对该系统的性能进行了评估，两次测量值的标准差均小于10 mg/dL ，验证了该检测系统的重复性与精确性。

针对“双频双调制双本振(DFDMDL)”大测距动态范围高重频相干测距测速体制, 分析了该体制信号调制需要考虑的调频线性度、发射光和本振光信号的“幅-频”特性、对称三角线性调频(STLFM)信号的周期稳定性等因素, 通过参数的对比、仿真及实测, 提出了适合本系统的信号调制方案．实测结果表明, 采用声光移频器(AOFS)外调制提供高线性度STLFM信号, 直接数字频率合成(DDS)驱动AOFS, 通过DAC调节射频驱动源功率补偿AOFS非平坦的“幅-频”特性, 以及基于FPGA的高精度时间测量系统监测STLFM信号周期及测量多个STLFM周期间的时间差, 可以使该“双频双调制双本振”体制具有较高的距离测量精度, 并为通过脉冲积累减小发射能量的途径提供了可能．

分析了简单“对称三角线性调频(STLFM)”连续波测距测速激光雷达体制及其局限性, 提出了“双本振”、“双调制双本振”、“双频双调制双本振”相干激光雷达体制, 不同程度提升了简单STLFM体制激光雷达的测距动态范围及探测重复频率等性能.对三种体制中涉及到的关键理论进行了仿真分析, 对探测精度进行了分析并提出了进一步提高测距精度的措施, 仿真分析了采用脉冲积累降低对发射功率需求的能力.几种体制对比表明“双频双调制双本振”对称三角线性调频连续波测距测速激光雷达体制具有大测距动态范围、高探测重频、能有效降低对发射功率的需求等优点.

提出了一种变阶次多阶游程受限调制编码方案，在满足读出通道伺服控制及信道信噪比要求的同时，获得更好的编码效率，可以根据不同长度游程分阶时的信噪比裕量，设定不同的分阶限制条件：短游程少分阶或者不分阶，长游程多分阶。在最大限度地利用游程长度冗余的同时，降低了多阶游程造成的码间干扰影响。通过理论分析和实验测试，分析了该编码方案的特征性能，给出了该方案应用于DVD结构光盘的效果。实验结果表明，该编码方案的原始字节误码率达到了1×10-5量级，且读出信号具有良好的对称性，满足普通DVD光盘系统读出通道及伺服控制的要求。