报道了最大振荡频率为200 GHz的基于蓝宝石衬底的AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT).外延材料结构采用InGaN背势垒层来减小短沟道效应, 器件采用凹栅槽和T型栅结合的工艺, 实现了Ka波段AlGaN/GaN HEMT.器件饱和电流达到1.1 A/mm, 跨导为421 mS/mm, 截止频率(fT)为30 GHz, 最大振荡频率(fmax)为105 GHz.采用湿法腐蚀工艺将器件的Si3N4钝化层去除后, 器件的Cgs和Cgd减小, 器件截止频率提高到50 GHz, 最大振荡频率提高到200 GHz.

利用自主的分子束外延(MBE)技术在CdZnTe(111)基底上生长PbTe半导体探测器材料, 通过在PbTe薄膜上沉积In2O3透明导电薄膜、ZnS绝缘保护层和In薄膜做电极, 制成PbTe结型中红外光伏探测器．在77 K温度下, 器件响应波长为1.5～5.5 μm, 实验测量的探测率为2×1010 cm·Hz1/2W-1, 由R0A值计算的探测器峰值探测率达到4.35×1010 cm·Hz1/2W-1．随着温度的升高, 截止波长发生蓝移, 探测率降低．分析了影响探测器探测率和R0A值的主要因素．

设计了一款低噪声InGaAs焦平面读出电路.提出一种新型相关双采样电路结构, 可在边积分边读出模式下有效抑制积分电容(0.15 pF)的KTC噪声.电路经0.5 μm 5 V Nwell CMOS工艺流片, 测试结果符合设计目标, 在高帧频边积分边读出模式下工作状态良好, 电路噪声约1.7×10-4 V, 动态范围大于80 dB.

窄禁带碲镉汞(HgCdTe)是电子和空穴混合导电的多载流子体系材料, 特别是对于p材料, 由于电子和空穴的迁移率相差大约两个数量级(b=μe/μh≈102), 更容易受到少数载流子电子的干扰, 因此单一磁场的霍尔测试无法准确有效地给出p型材料的电学参数.通过变温变磁场的霍尔测试对p型HgCdTe材料的磁输运特性进行了测试, 结合迁移率谱技术确定了材料中各种载流子的迁移率, 并给出了它们对电导的相对贡献, 以及自然氧化对样品中各种载流子的影响.

通过分析焦平面测试中各种性能参数对数据要求的特点, 提出了一种区别于传统的高效数据采集方法, 并采用ADI最新发布的16位高性能ADC, 设计了基于该方法的高效高精度采集系统.通过内嵌的“RMS硬件算法”和外部SRAM的特殊组合, 在兼容传统测试系统的同时, 大大提高了系统的测试效率.经碲镉汞(HgCdTe)型640×512(15 μm)的红外焦平面(IRFPA)联调实验验证, 采集系统本底噪声低至75 μVrms以下, 对基本参数的计算在2 s左右即可完成, 充分满足高精度高分辨IRFPA对测试系统的苛刻要求, 具有很好的应用前景.

提出了弱固定敏感参数、控制信息流向目标参数的地表温度反演方法.从热红外辐射传输机理出发, 以MODIS为数据源, 构建辐射传输方程, 同时反演包括地表温度、大气平均温度、中红外(3～5 μm)、远红外(8～14.5 μm)6个波段的大气透过率和发射率共计14个参数.以MODTRAN模拟数据和重庆地区MODIS遥感影像为实验数据, 进行参数弱固定法地表温度反演, 并与劈窗算法反演结果、MODIS温度数据产品及地表实测数据进行了对比分析.实验表明, 参数弱固定法反演地表温度的均方根误差达到0.57 K, 精度优于传统的劈窗算法, 表明了参数弱固定法反演地表温度的可行性.

使用高光谱仪ASD Field Spec在波长范围400～1000 nm内采集有机质含量不同的土壤反射光谱数据并作对数变换处理; 之后在不同尺度的微分窗口下求取其一阶导数(一阶导数光谱)并进行小波阈值去噪; 从一阶导数光谱中提取特征参数表征有机质含量变化.结果表明, 微分窗口尺度w=1~5时, 土壤一阶导数光谱中含有大量噪声, 对一阶导数光谱曲线形态和有机质吸收特征的识别造成严重干扰; 微分窗口尺度w=6~15时, 土壤一阶导数光谱中的噪声得到一定程度的去除, 但仍无法准确判别有机质的吸收特征; 微分窗口尺度w=16~30时, 土壤一阶导数光谱中的噪声被有效去除, 其中当w=19时, 从一阶导数光谱中提取的特征参数MD19s与土壤有机质含量的相关系数为-0.803.MD19s能够较为准确地指示有机质含量变化, 而且运算简单, 易于实现, 为在精准农业中采用可见/近红外反射光谱分析技术快速检测土壤有机质提供了新的途径.

风云二号静止气象卫星上装载有可见光、中波红外、水汽和红外波段探测通道, 其中白天的中波红外通道反射率可以反映云顶粒子的尺度和相态信息.联合使用可见光、中波红外和热红外通道辐射, 可构建白天云顶粒子相态识别算法.云相态识别结果与CloudSat卫星的云分类产品相比较, 个例分析表明, 两种数据对于以深对流和卷云为主的高层冰云识别一致率高于97%, 对以层云、层积云和雨层云为主的低层水云的识别一致率为94.98%.将云相态识别算法用于热带气旋云系结构分析, 可清晰地揭示热带气旋云系中心对流云区、外围卷云羽区及周边的水云等结构特征.

搜集整理了气溶胶、雾和雨的观测资料，运用米氏理论计算并分析了大气体散射强度特性.结果表明：大气体散射能量主要集中在前向较窄的散射角区间内，体散射相函数随散射角的分布取决于粒子尺度谱、波长和复折射指数，不同类型粒子体散射相函数随散射角的分布特性有较大的差异；大气单散射反照率受波长和复折射指数虚部影响，其值范围变化较大，相同波长下城市气溶胶单散射反照率小于雾，城市气溶胶和雾的单散射反照率随波长增大而减小.

两层植被结构模型是传统三阶段植被参数反演方法的基础，当实际植被结构为三层结构时，三阶段植被参数反演方法精度变差.针对该问题，建立了与三层植被结构模型对应的极化SAR干涉复相关系数模型，分析了传统三阶段植被参数反演方法精度变差的原因，提出了基于双基线极化SAR干涉的三层植被参数反演新方法，新方法充分考虑了三层植被干涉复相关系数的特征，比传统的三阶段植被参数反演方法更适合于三层植被结构，反演性能更好.实验结果验证了所建的复相关系数模型的正确性和反演新方法的优越性.

基于地物波谱库和生物参数模型技术，模拟生成具有已知LAI的地物光谱模拟信号，顾及到大气状况、遥感探测器光谱响应特性等因素的影响，采用计算机模拟技术模拟生成了星载传感器遥感模拟信号.在此基础上进一步分析了CBERS-1、SPOT-1 HRV1、LANDSAT-5 TM和NOAA-14 AVHRR传感器在探测LAI方面的性能差异.最后以对LAI的敏感性为准则，设计和模拟试验了LAI的最佳探测波段，提出了一种基于模拟信号的多波段遥感探测器参数设计方法.该方法对遥感器通道选择与优化设计具有一定的实用价值.

采用微带结构研制出三毫米波段二次谐波混频器.该混频器核心器件采用型号为MS8251的GaAs梁式引线肖特基势垒二极管对.根据二次谐波混频器对本振、射频和中频网络的要求,先用谐波平衡法分析出反向并联二极管对在本振信号单独激励下的大信号阻抗,由此设计出本振网络;然后模拟出该器件在大信号本振激励下的小信号射频输入阻抗,并由此设计出射频网络.还设计了三毫米波波导到微带过渡转换，整个电路设计和安装在介电常数为2.22，厚度为0.127 mm的RT/Duroid 5880基片上.当本振频率为46.3 GHz时，该混频器射频输入90～95 GHz，实测带内变频损耗小于15 dB.

介绍了一种新型的毫米波波导空间固态高功率合成放大器.该放大器中采用的波导-微带空间功率合成网络，在毫米波频段实现了幅度、相位对称的四路功率分配/合成和波导-微带过渡转换，由此研制的毫米波高功率合成放大器，在29～31 GHz范围内，合成效率高于80%，输出功率大于43.4 dBm，并在30～30.6 GHz内高于25 W.

在太赫兹波段设计了一种宽频带准全向的平板超材料吸波体．仿真结果表明,该吸波体在4.36～4.91 THz之间具有极化不敏感和宽入射角的强吸收．提取的等效阻抗实部表明,可以通过调节超材料的电磁响应造成吸波体一侧与自由空间近似阻抗匹配、另一侧与自由空间阻抗不匹配，从而在吸收频带内同时实现反射率和传输率最小、吸收率最大．仿真的三种不同损耗情况下吸波体的吸收率表明,吸波体的强吸波特性主要源于金属损耗；金属无耗时，基板的介质损耗只能吸收部分能量．仿真的金属覆层在不同电导率和不同厚度情况下吸波体的吸收率表明,可以通过选用合适高电导率的金属以及适当减小金属覆层的厚度来加强金属损耗的强度．该吸波体可能在许多领域具有广泛的应用．

在智能视频监视领域，协同利用可见光和热红外传感器,使全天时、精确、鲁棒的智能监视成为可能，具有显著的优势.对可见光-热红外运动目标融合检测的研究进展进行分析和总结.首先，分析了多源传感器融合检测问题，着重说明了融合检测的显著优势、关键步骤及已有公开测试数据集等；然后，详细分析了该类算法的研究进展，从融合策略、运动检测策略和融合结构三个不同方面进行了对比说明，讨论了其优缺点和适用范围；最后,对目前所面临的问题和可能的研究方向进行了探讨.

通过二向性反射率分布函数(BRDF)核驱动模型对黑河试验多角度热红外机载数据的拟合,证明了核驱动模型具有热红外波段的外延能力，确定了适用于多角度热红外数据的最佳核函数组合.在热辐射方向性核系数组合因子与地表温度(LST)构成的特征空间中构建、提取了多角度热红外干旱指数(MTDI).在黑河各试验区，MTDI和温度植被干旱指数(TVDI)的反演结果非常相近(相关系数大于0.87)，表明核驱动模型在热红外波段也是分析方向性辐射信息的有效模型.

高速导弹光学窗口外存在激波层，为高度不均匀的梯度温度气体介质, 针对其中的热辐射传递开展一种有效数值求解方法研究.基于离散传递法的思想，利用光线传输模型寻找导引头探测口径内的视线路径，推衍出激波层的热辐射强度计算模型，并研究此模型所得激波层热辐射噪声与来流参数之间的关系，给出经验公式.结果表明, 对于3~8 μm红外波段，激波层热辐射噪声在大气层内受飞行高度影响很小，与马赫数关系密切.

传统的基于进化聚类方法在处理变化检测时耗时过长，在搜索最优聚类中心过程中容易陷入局部最优，对于SAR图像的变化检测存在边缘定位不够准确的缺点，提出了基于量子免疫克隆聚类的SAR图像变化检测方法.把图像的灰度值作为输入信息，通过量子比特定义聚类中心，通过量子免疫克隆算法来搜索最优聚类中心，从而得到更佳的全局阈值，最后根据阈值得到变化检测结果.实验结果表明,与K&I阈值法相比，可以得到更佳的全局阈值；与遗传聚类算法相比，可以快速、有效地搜索到更优聚类中心，准确定位边缘，提高变化检测精度.

介绍了一个基于石英基片的二毫米频段三倍频器.采用反向并联变容二极管对结构实现倍频.建立了该二极管管对的等效电路模型并提取了模型参数.设计实现的倍频器输入为K型接头结构,输出为WR-8波导结构.获得的倍频器在输出频率为112.8~118.2 GHz范围内, 输出功率大于0 dBm,最大输出功率超过2 dBm，最小倍频损耗为16 dB,可为气象探测系统中毫米波前端提供本振源.

高精度的时间同步是星地量子密钥分发实验的关键.给出了一种新型的时间同步方案，该方案采用与量子信号光共光路的同步光脉冲，采用单光子探测器对同步光脉冲进行探测，通过基于时间标记型高精度时间测量插件对信号事例和同步事例进行精确的时间测量.解决了星地量子密钥分发实验中星上同步光对卫星平台载荷和资源要求较高及同步光与量子信号光的隔离问题.系统成功应用于16 km自由空间量子密钥分发实验中，并达到1.023 ns(1σ)的全系统时间同步精度，量子密钥分发原始码成码率为8.27 kHz.