针对卫星多径信号引入的干扰问题,建立了卫星多径干扰信号盲源分离模型,采用基于降维Householder变换的特征矩阵联合近似对角化(JADE)算法对接收的混合信号四阶累积量进行联合近似对角化,从而提取多径信号。实验结果表明,本算法能很好地分离频谱完全重叠的多径信号和部分重叠的干扰信号;在提取多径信号方面,本算法的性能优于快速独立成分分析(FastICA)算法;在运行时间上,FastICA算法运行1000次的平均时间约为采用Givens旋转的Cardoso高阶累积量特征矩阵联合近似对角化(CG-JADE)算法的6倍,而本算法比CG-JADE算法的平均运行时间少0.0024 s,证明了本算法的有效性和快速性。

建立高准确率、智能化的机载实时诊断模型是提高**装备系统可靠性和安全性的核心问题,针对目前已有诊断模型开发方法的局限性,提出了新的机载诊断模型开发方法。采用图形化建模方法,以系统或机载设备数据为基础,说明了模型开发的数据准备、系统模型提取、故障特征矩阵构建、诊断推理等方面的实现过程,并以某装备燃油箱的诊断模型开发过程和诊断结果为例,验证了基于系统数据分析的机载实时诊断模型的高检测率、高隔离率和准确率。

为研究红外低发射率隐身涂层对太赫兹波的反射特性, 制备了红外低发射率隐身涂料, 测试了其可见光效果、 红外热像图及红外发射率等特性参数。 以土黄色红外低发射率涂料为测试样品, 利用透射式太赫兹时域光谱系统获得了样品在太赫兹波段的复折射率。 分析了特征矩阵理论, 并利用特征矩阵理论计算了涂层厚度(0.3~0.5 mm)与入射角度(0°~60°)的变化对入射太赫兹波反射特性的影响。 结果表明, 在相应厚度及入射角度范围内, 太赫兹波在0.8 THz频率下具有多个反射峰值, 最高值可达90%以上, 有利于实现太赫兹波对红外低发射率隐身涂层下金属目标的探测。 此外, 涂层厚度变化对入射太赫兹波反射率具有较大影响, 涂层越厚, 太赫兹波的反射振荡越多, 反射峰值越大。 入射角度对太赫兹波的反射特性具有一定的影响, 但整体影响不大, 有利于太赫兹波实现多角度目标的探测。 最后, 以表面均匀涂覆0.42 mm厚涂料的金属板为测试样品, 实验测量了样品在0.1~1.5 THz频率范围内的反射特性, 并与部分理论计算结果进行对比。 结果表明: 实验测量结果与理论计算结果在数值和趋势上较为吻合, 但也存在一定的偏差。 究其原因, 主要由样品厚度和样品参数误差导致, 但依然可利用特征矩阵理论研究红外低发射率涂层对太赫兹波的反射光谱特性。

传统的干涉光谱仪光谱复原算法是利用傅里叶变换复原光谱, 该方法为了消除有限光程差造成的旁瓣对光谱复原精度的影响, 进行了干涉图切趾处理, 但这会降低复原光谱的光谱分辨率。为了保证光谱分辨率和提高光谱复原精度, 文章提出一种光谱复原方法——基于仪器特征矩阵的Sagnac干涉光谱仪光谱复原方法。该方法旨在通过实验室定标及理论推导为每个Sagnac干涉光谱仪系统构建一个仪器特征矩阵, 对仪器特征矩阵利用最小二乘法复原光谱。利用多种物质的光谱进行仿真实验, 测试两种光谱复原方法的光谱复原精度, 结果显示仪器矩阵方法的复原误差稳定在1%~3%, 而傅里叶变换法的复原误差在3%~7%的范围内。因此, 和傅里叶变换光谱复原方法相比, 基于仪器特征矩阵的光谱复原方法的光谱复原精度更高。

检测室内有害气体得到的红外光谱为混合有害气体的红外光谱，针对吸收谱带相互交叠的混合气体定性定量不容易的问题，提出基于特征矩阵联合近似对角化（ joint approximative diagonalization of eigenmatrix，JADE）的特征提取方法，该方法通过分析数据的高阶统计量信息，充分挖掘原始数据隐含的信息，以便准确地区分出混合气体中各物质的光谱，同时应用基于正则理论的支持向量机（SVM）对提取出来的独立信号源建立多维数据定量分析的模型。实验结果表明，混合气体中各组分的定量分析相关系数均保持在 0.9991以上，验证了该特征提取方法的准确性。

为了获得光学Tamm态(OTS)的特性，建立了一种银-光子晶体-银结构，并利用银的Drude-Lorentz色散模型和特征矩阵法研究了该结构中OTS的波长特性和吸收特性。结果表明，在该结构中存在两个OTS，分别称为OTS1和OTS2。OTS1和OTS2的中心波长随入射角的增加向短波方向移动，OTS1和OTS2的中心波长间距随着入射角的增加而减小。OTS1和OTS2中心波长随银层厚度的增加向短波方向移动，OTS1和OTS2的波长宽度都随银层厚度的增加而减小。OTS1和OTS2都具有较大的吸收率，OTS1和OTS2的吸收率随银层厚度有着相似的变化规律。这些特性的获得加深了对银-光子晶体-银结构中光学Tamm 态特性的认识。

利用光的叠加原理推导出一维有限周期光子晶体的透射率公式，建立了一种研究一维有限周期光子晶体能带的新方法——波叠加理论。将波叠加理论和特征矩阵法进行了比较研究，结果表明波叠加理论和特征矩阵法得出的结果是一致的。一维有限周期光子晶体能带的波叠加理论不仅具有特征矩阵法的优点，而且又克服了特征矩阵法的不足。因此波叠加理论是一种研究一维有限周期光子晶体能带的更为有效的方法。

利用特征矩阵法, 研究了光波正入射到光子晶体时, 一维光子晶体的带隙结构随周期数的变化。结果表明, 对于不含缺陷层的光子晶体, 随着光子晶体周期数的增加, 光子晶体的带隙宽度变化不大, 而带隙率变化明显。对于含缺陷层的光子晶体, 在缺陷层两侧周期数相同时, 周期数的增加使得光子晶体的“光谱挖孔”效果明显; 在其两侧周期数不同时, 只有在两边周期数接近时“光谱挖孔”才有一定的效果。

用特征矩阵法研究了单腔薄膜梳状滤波器的梳状滤波特性，结果表明：当腔两边的薄膜的周期数为6时，单腔薄膜梳状滤波器就有很好的梳状滤波功能；当腔两边的薄膜的厚度增大时，梳状峰的位置向长波方向移动，梳状峰的间距增大，梳状峰的个数减少；当腔的厚度（或折射率）增大时，梳状峰的间距减小，梳状峰的个数增多，特别是当腔的厚度大到一定程度后，单腔薄膜梳状滤波器也能满足密集波分复用的要求。

对正负折射率材料构成的一维光子晶体，在横向圆形受限的条件下，推出了光波在其中传播时模式所满足的条件，并利用特征矩阵法研究了正负折射率绝对值相同时，光波在不同模式和不同介质厚度可见光能实现透射波和零反射。正负折射率绝对值不等时，得出介质厚度为半波长时透射波出现在中心波长处；随着模式数即入射角增大，透射波曲线向短波方向移动；介质折射率差的绝对值越大、周期数增加都使透射波谱宽度变窄。