研制了一种工作于Ka波段用于被动式毫米波成像的基于单片微波集成电路(MMIC)的小型化接收机.该接收机主要由毫米波宽带低噪声放大器模块、毫米波小信号二极管检波器和视频放大电路组成.设计、制作、测试了接收机各个组成模块，对接收机的整体特性进行了测试.测试结果表明，该接收机的有效带宽约为7.4GHz、噪声小于3.8dB、增益约为30dB.应用喇叭天线和该接收机获得的一些毫米波图像表明，该接收机可以应用于被动毫米波成像.

利用DC磁控溅射法在p-Si(111)衬底上制备了TiNx薄膜.利用X射线能谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)、紫外/可见分光光度计、四探针电阻率测试仪等分析了薄膜的组分、结构和光电特性.结果表明，薄膜中N /Ti原子比接近于1；衬底温度对薄膜的择优取向影响显著，240℃附近是TiNx薄膜结晶择优取向由(111)向(200)转变的临界点；薄膜在近红外波段平均反射率随衬底温度的升高，先增大后减小；薄膜的电阻率随着衬底温度的升高而显著降低.

利用溶胶凝胶法在 n-Si(100)衬底上成功制备了钒酸铋 (Bi2VO5.5)铁电薄膜.利用X射线衍射和原子力显微镜对薄膜的微结构进行了分析,结果表明，Bi2VO5.5薄膜与n-Si衬底有着良好的晶格匹配并表现出高度的c轴择优取向,晶粒大小均匀.对薄膜电学性质的研究表明，Bi2VO5.5薄膜具有良好的C-V特性,在±4V偏压下,存储窗大于0.4V.当外加偏压为3.2V时,漏电流密度为5×10-8Acm-2.1kHz下介电常数和介电损耗分别为95和0.22.这些结果说明，Bi2VO5.5在铁电存储器方面具有较大的应用前景.

根据实验室设计的单层微测辐射热计所采用的Si3N4和SiO2双层膜复合支撑结构工艺，分别利用力学的等效截面方法和复合材料热导公式，从理论上推导了微桥桥腿正应力和热导的解析表达式.分析在其它因素不变的情况下，仅调整Si3N4和SiO2两者厚度比值(m)对微测辐射热计力学和热学性质的影响,并用ANSYS有限元仿真的方法验证了理论推导.

介绍了一套自制高效的红外焦平面器件性能参数测试系统，建立了包括控制模块、辐射源、UFPA模块、信号采集模块和上位机程序在内的测试平台，分析了该系统平台的关键技术.系统可实现实时的数据采集，同时对RMS噪声、非均匀性、响应率、探测率、噪声等效功率和噪声等效温差等关键参数进行快速有效的计算分析，并能准确统计出盲元的数量和位置，分析、评估和存储器件每个像元的性能参数.

双材料梁因其良好的热机械特性作为敏感部件被广泛用于热能传感器中.采用微电子工艺实现的双材料梁通常由金属和非金属作为主要功能材料构成，若两层材料之间粘附性差，则需加入一层粘附材料.根据材料力学热应力和弯拉组合理论，建立了用于分析具有中间粘附层的复合双材料(即三层材料)微悬臂梁的关于材料物理参数、结构尺寸与梁受热弯曲产生转角关系模型；利用此模型和工艺中常用材料，研究了三层材料微悬臂梁的材料选取、各层材料厚度匹配等优化设计问题.通过对像元仿真和对硅工艺制造的红外焦平面阵列(IRFPA)芯片进行测试，验证了模型的正确、合理和适用性.

利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法，研究了金红石结构TiO2以及不同比例Hf替代Ti原子后形成的化合物HfxTi1-xO2的几何结构、电子结构和光学性质.计算结果表明，化合物HfxTi1-xO2都是具有间接带隙的半导体，Hf的替代使TiO2的禁带宽度有不同程度的增加，静态光学介电常数减小，但均高于SiO2，因此能够满足微电子行业对于高k材料的要求.

从分析材料内部热辐射与导热耦合传热温度场、表面反射及折射之间的内在关系出发，建立了气动加热下高温陶瓷材料的红外辐射模型.采用控制容积法结合蒙特卡罗法和谱带模型，数值模拟了红外辐射能在材料内部的传递及出射过程.引入介质影响因子，分析了材料的红外辐射机理和外部气动热流对材料红外辐射特性的影响.结果表明，高温陶瓷材料内部热辐射的光谱选择性与温度场的耦合，导致高温陶瓷材料的红外发射率随气动热流变化而变化.由于陶瓷材料在紫外和中远红外谱带范围对辐射的吸收非常强，而在近红外和可见光谱带范围对辐射吸收较弱，随气动热流密度增大，对陶瓷材料表面红外辐射产生贡献的内部热辐射区域增大，但材料的红外发射率降低.

损耗介质环与金属环间隔加载的周期损耗介质波导能够有效地控制各种模式的衰减特性，这对于抑制毫米波回旋行波管放大器的绝对不稳定性和提高其性能具有重要作用.针对应用于Ka波段、TE01模的回旋行波管放大器的周期损耗介质加载圆波导，系统地分析了该周期系统与均匀系统间的模式映射关系.研究表明，当介质层厚度一定时，均匀介质加载波导中的高阶模式可以映射为光滑波导中的低阶模式，且相互映射的模式在中空区域的场型一致.周期系统中的模式表现出复合模式的分布.在一个周期中，介质段和金属段的模式分别映射为均匀介质波导和金属波导中的模式.明确周期介质加载波导系统与均匀波导系统间的模式映射关系是分析发生在这种复杂的互作用回路中的回旋电子脉塞注波互作用的前提，对简化其物理模型具有指导作用.

提出了一种计算多层介质膜空芯光纤损耗谱特性的方法，理论分析了介质-金属膜结构红外空芯光纤的传输损耗特性.将各层膜的厚度、材料色散和表面粗糙度等特性引入理论计算后，根据实测损耗谱估算了每层介质膜厚度.通过比较实测和理论计算损耗谱，调整优化了工艺参数.采用液相镀膜法, 制作了在中红外波长带有低损耗特性的Ag/SiO2/AgI/SiO2三层介质膜结构空芯光纤.

激光诱导离解光谱技术作为一种物质元素分析手段，其主要目的是用来提供高精度的定量分析.通过分析传统定量化方法的不足之处，提出了基体校正法.此方法有效地减少了基体效应对测量结果带来的影响，放宽了对标准样本的要求，扩大了适用范围，并通过实验验证了此方法应用于激光诱导离解光谱技术定量化工作的可行性.

针对固定分析区云检测阈值提取中存在的问题， 采用滑动分析区和嵌套分析区的方法改进云检测阈值提取方法.个例分析表明，夏季多积云，较少出现大片层云覆盖情况，由基本分析区获取的有效云检测阈值为49%，分析区调整为滑动分析区和嵌套分析区后，有效云检测阈值的比例提高至78.7%；冬季易出现大片层云，且云雪混杂，由基本分析区获取的有效云检测阈值为43%，分析区调整为滑动分析区和嵌套分析区后，有效云检测阈值的比例提高至74.88%.分析结果说明，采用滑动和嵌套分析区的方法，可有效改善动态云检测阈值的提取比例，改进云检测效果.

研究了红外分光计(IRAS)图像定位结果存在偏差的总体规律，应用扫描参数校正模型定量地分析了扫描参数偏离对定位结果的影响，提出了修改扫描参数校正定位结果的参考方案.经校正后的定位结果与世界地理底图完全套合，验证了该方案的可行性.

根据区域网平差的基本原理，提出了不同类型卫星遥感影像联合区域网平差的方法，建立了光束法联合区域网平差模型，对误差方程式的建立、权矩阵的计算、多片前方交会模型的建立以及平差计算过程的设计等关键问题进行了研究，并通过两组实验验证了平差模型的有效性，分析了影像组合形式以及控制点的分布、数量、精度对平差结果的影响，最后总结了多源遥感影像联合区域网平差的特点以及应用前景.

将红外小目标检测作为目标与背景的二分类问题.先根据点扩散函数原理，仿真生成红外小目标训练样本，再用主成分分析方法提取目标样本的主特征，建立目标的主成分空间.对测试样本，只要判断其在主成分空间的重构残差，便可识别其是否为目标.为了提高算法的实时性，提出了一种基于显著性和主成分分析的红外小目标检测算法，先通过频域残差方法检测目标可能存在的显著性区域，再在此区域内做识别.实验结果证明该方法快速、有效.

端元提取技术是高光谱遥感图像光谱解混的关键.在线性光谱混合分析中，首先引入了高光谱遥感图像经过零空间光谱投影后具有单形体的凸不变性.在此基础上，提出了零空间光谱投影算法，通过设计各种度量和准则，制定不同的单次端元提取策略，灵活地实现算法.经过证明，零空间光谱投影算法是对基于子空间投影距离算法(包括零空间投影距离算法与经典正交子空间投影算法)的进一步延伸，提供了更多的端元提取策略.实验结果表明，零空间光谱投影算法在模拟图像以及真实高光谱遥感图像中都能够有效地提取出图像中的各种端元.

针对高分辨率遥感图像分割过程中区域合并复杂性问题，提出了一种基于边界引导的多尺度遥感图像分割算法.一方面应用SUSAN算子提取高分辨率遥感图像中地物的边界用于限制区域增长过程；另一方面进行两阶段增长，首先应用基于图的分割算法进行基于像素的区域生长，然后进行考虑对象特征信息的区域合并.对宜昌城区某处融合后的QuickBird彩色图像进行了实验，并分别与无边界引导分割以及eCognition平台下图像分割效果进行了对比.结果表明，该方法可以有效抑制传统图像分割算法在低对比度区的区域融合问题，突破了分割尺度参数不能在全图取得合理分割的局限性.

在反射、散射和透射电磁辐射的过程中，植物叶片表面将产生与它们自身性质有关的偏振特征，完全可以作为遥感信息中有价值的信息来源.多角度对地观测能获得更为详细可靠的地面目标三维空间结构参数，使定量遥感成为可能.对植物叶片的多角度偏振高光谱探测成为定量遥感中的一种新手段.在分析植被叶片的多角度偏振高光谱特征基础之上，设计了一个3因素2水平的正交试验.通过对实验数据的方差分析发现，偏振角、入射天顶角、叶绿素以及三个因素之间的交互作用都可以对植物叶片的偏振反射产生影响，偏振角和入射天顶角对植物叶片的影响特别显著，二者的交互作用也有显著的影响.因此在今后的研究中，既要考虑单因素本身对植被叶片的偏振反射的影响，还要考虑到交互作用所起到的影响.