由于地球大气的吸收和发射，在空间进行红外观测显得更为重要。弥漫红外空间背景作为空间红外光电探测 的背景噪声来源之一，是决定空间红外观测成败的一个重要因素。红外天文学对于弥漫红外空间背景的研究已经积累了丰硕的成果。本 文基于地面及空间红外天文观测计划的成果，对国际天文界在弥漫红外空间背景性质方面的认识作了综述性的介绍，定量分析了弥漫红外 空间背景各个组成部分的空间分布及观测特征，并列举了获取弥漫红外空间背景照度数据资料及具有实际应用价值的计算模型的途径。

为了快速获得无抖动偏振图像，本文提出了一种实时测量斯托克斯参量的新方法，即在固定不动的液晶可调滤光片(LCTF) 前加一块可旋转的偏振片，使入射光依次经过线偏振片和LCTF到达CCD，然后通过计算接收到的光强得出斯托克斯参量，确定光束的偏振态，得到偏振图 像。通过计算发现，当LCTF透光轴与系统X轴的夹角为π/8，偏振片透光轴与系统X轴夹角分别为0、π/4、π/2和3π/4时，偏振参数的获得就比较 简单。偏振片的旋转代替了LCTF的旋转，测量的偏振图像无抖动，偏振度和偏振角图像精确。该系统可以获得较高的帧频，在目标识别和反伪 装领域具有重要的应用价值。

本文采用混合密度泛函理论中的B3LYP方法，结合6-31G(df,p)基组，首次系统地分析了组氨酸的四种质子化结构 在空气、四氯化碳、四氢呋喃和水中的几何结构和红外光谱。为进一步探索质子化状态、介质和脊骨对组氨酸红外特征光谱的影 响，我们对不同情况下的计算结果进行了比较，同时与文献中4-甲基咪唑环在水中的实验结果进行对比分析。结果表明，N1C2键的键长和 C2N3键的键长在N1H-His和N3H-His这两种结构优化后的结果刚好相反；介质的相对介电常数越大，计算得到的红外振动频率越低，而振动强度 则越强；脊骨的存在，使得咪唑环上大多数分子键的振动频率向下偏移，上移情况多数出现在阴离子状态。该研究为深入理解组氨酸 在光合反应中心的蛋白质环境中的作用与功能提供理论参考依据。

为了动态识别和实时跟踪目标并提高跟踪精度，采用了基于红 外亚图像的二阶锁相环跟踪算法。对于图像的识别，传统方法是通过基于二值化块后采用的方形或圆形匹配模板进行目 标匹配的，这种方法的匹配速度慢且容易导致匹配失败。本文采用块二值化处理和凝聚性较好的类圆匹配模板， 实现了快速跟踪与识别，改善了跟踪的实时效果。实验表明，该方法在图像识别速度上比传统的识别方法要快，且对凝聚性较好的目标的识别性有显著 改善，动态跟踪的实时性响应也提高了20%以上。

为了使用交流永磁同步电机(PMSM)设计高精度光机扫描机构的运动控制器，作者分析了PMSM及其控制器的 数学模型，用SIMULINK对PMSM和控制器进行了建模和仿真。在此模型的指导下，作者搭建出了达到预期性能的物理实验系统。通 过电流环的仿真和实验结果对比证明，基于SIMULINK的PMSM控制器模型仿真结果真实可信，对于设计和调试PMSM运动控制器很有帮助。

阐述了舰艇红外隐身效果评估的意义。通过分析影响红外导引头对舰艇进行探测的因素，确定了舰艇红外隐 身效果的评估要素和评估准则。根据数学仿真试验和外场试验的特点，提出了舰艇红外隐身效果的数学仿真试验评估方法和外场试验评估 方法。以发现概率进行评估便于隐身效果分析。采用数学仿真和外场试验相结合的方法进行评估，可保证评估的全面性和可信度。

空间目标的红外辐射特性是对空间目标进行探测与识别的重要依据，也是空间目标红外隐身技术研究 的基础。获取空间目标的表面温度场是进行红外辐射特征分析的重要前提。为了确定目标的表面温度场分布，首先建立了空间目标的导 热微分方程，求解了其表面温度场分布；然后计算了空间目标的红外辐射强度；最后对国外某型空间目标的表面温度场分布和红外 辐射强度分布进行了数值计算并加以分析。计算结果验证了理论分析的正确性，对空间目标的探测具有一定的参考价值。

对泊松方程有效地进行数值计算是PN结电荷分布与静电势之间关系分析的一个基本问题。介绍了一种利用 MATLAB和打靶法求解平面PN结一维泊松方程的简捷方法。该方法的计算结果与有限差分法吻合得很好，并具有编程简单、使用方便 的特点。

作为发光可覆盖整个可见光波段的发光材料，Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点自上世纪90年代以来一直是构筑白光发光二极管(LED) 的关键材料之一。本文主要介绍基于缺陷态发光、单源二色互补发光、三基色复合发光和光致发光等发光原理的半导体量子点的白光LED，并比 较了不同类型器件的特点。凭借发光效率等主要性能参数的优势，基于GaN基蓝紫光与量子点荧光粉组合得到的白光LED将最有可能首先实现商 业化应用。而在高清显示技术方面，结合微接触印刷技术的三基色复合白光LED具有潜在应用价值。最后简要介绍在提高白光LED发光效率方面 的进展。