尾涡是一种空气漩涡，是固定翼飞机机翼产生升力的副产品，它会影响其他飞机的飞行安全。特别是在飞机起飞降落阶段，飞机遭遇尾涡可能带来灾难性的后果。本文从尾涡的雷达探测、行为预测、尾涡安全系统应用三个方面，梳理了国内外研究尾涡雷达系统的现状。重点介绍了几种动态尾涡间隔缩短技术，展望了关于尾涡的拓展应用的前景与方向。

考虑干扰的影响，提出警戒雷达效能评估指标和相应的量化规则，采用层次分析法和熵权法确定指标的权重，充分考虑警戒雷达工作过程中不同指标之间的逻辑关系，改进警戒雷达效能指标单一的聚合方式，建立效能评估指标体系，更加准确地反映装备的真实效能；提出了基于矩阵运算的效能聚合算法，有效地将处理不确定信息的能力和制约关系指标的效能聚合能力进行兼容；借助云模型理论，对评估结果进行可视化处理，并提出吸引度的概念和最大吸引度的决策原则。采用对警戒雷达在远程支援干扰下的工作效能进行实例分析，取得较好的结果，证明了改进方法的可行性。为单部警戒雷达在干扰环境中的效能评估和多部雷达的性能优劣排序提供决策依据。

分析常规的双通道星载合成孔径雷达-偏移相位中心天线(SAR-DPCA)技术检测运动目标的方法，建立了斜距平面坐标系来描述星载合成孔径雷达回波多普勒特性，说明了这种常规动目标检测方法在星载情况下的不足。针对这种情况，提出基于运动平台补偿的双通道星载SAR-DPCA动目标检测方法。该方法通过相位补偿，消除了星地相对径向运动对双通道DPCA杂波对消效果的影响，改善了双通道星载SAR-DPCA系统的动目标估计性能。

多雷达多目标航迹关联算法大多量测数据中因信息贫瘠的原因导致雷达目标航迹关联精确度较差、性能较低等一系列问题。基于灰色关联分析理论的航迹关联算法，分析研究了综合性线段Hausdorff距离(LHD)灰色关联方面的理论，并将其用在雷达航迹关联领域。通过仿真证明，该算法能够综合考虑航迹之间的距离远近度和2条航迹曲线的拟合度。特征辅助信息不仅可以用于数据关联，也可以用在航迹关联方面。提出基于目标特征辅助信息的序贯灰色关联算法，仿真证明该算法与传统灰色关联算法相比精确度较高，能够在工程实践中提高关联概率。

LoRa是低功耗广域物联网的主流备选技术，差分双正交编码线性扩频(DBO-CSS)调制则是该技术的物理层传输方案。为了解决DBO-CSS技术在典型物联网场景中面临的快速同步捕获、低信噪比可靠接收等关键难题，基于NI公司的通用软件无线电设备(USRP)搭建了一套支持多用户接入的LoRa系统作为实验平台，采用仿真和空口测试相结合的方法，提出了基于改进匹配滤波器的同步算法和基于2D-Rake接收机的分集方案两项关键技术并完成性能验证。实验结果表明，改进的同步算法对准确度有所提高，而2D-Rake分集方案能使接收机获得约3 dB的信噪比增益。

高强度辐射场(HIRF)防护逐渐受到重视，并成为飞机设计和机载设备装机的必要条件。其中，整机HIRF电磁耦合仿真及低电平耦合测试验证是飞机HIRF安全性验证的最重要途径。数值模拟中为节约计算资源，采用了平面波/球面波、归一化输入等理想条件。介绍了与仿真条件可比拟的验证测试方案设计过程，包括测试系统组成、测试参数选择及测试条件设置；并阐述了保证测试准确性前提下收发系统的自动化测试策略及实现。实验表明，该测试系统及方案有效满足了整机HIRF仿真的验证测试需求，仪器控制及测试自动化大大提高了验证测试效率。

电磁信号环境仿真与可视化分析系统集成了战场电磁信号环境仿真功能和电磁信号可视化分析功能。一方面，针对战场电磁环境的构成要素及其变化特征，建立粗颗粒和细颗粒两种粒度的信号模型，并建立信号的空间传播模型，实现电磁信号环境的动态仿真；另一方面，综合利用计算机图形图像处理技术、高性能计算技术等，实现战场电磁态势三维显示和电磁信号环境的可视化分析。本文对系统的功能、总体结构、软件结构、硬件结构和工作流程等方面进行了详细的介绍，并对系统进行了应用实例分析。从应用效果看，系统可作为电子战军官、操作员进行战场电磁态势分析以及电子侦察情报分析训练的仿真工具。

针对毫米波导引头的复杂电磁环境效应实验研究需求，设计并实现了一套Ka波段信号链路非线性效应研究平台。该平台由数学仿真系统和实验测试系统2部分组成，其中数学仿真系统基于SystemVue软件平台设计实现，实验测试系统基于模块化组装的思想设计实现。经测试，该平台可用于开展复杂电磁环境对典型毫米波导引头相关关键信号链路环节的影响效应研究。

设计一种双频宽带多输入多输出(MIMO)天线。天线采用微带线耦合馈电，在天线的表面开有圆环形缝隙，把宽缝隙和窄缝隙结合到一起，因此在辐射体上同时存在2种缝隙结构；天线采用双面结构，带宽范围为1.7~2.33?GHz和3.2~3.9?GHz，2个频带的带宽分别为630?MHz和700 MHz，可用于移动通信的DCS(1?710~1?880 MHz)、PCS(1 850~1 990 MHz)、UMTS(1 920~2 170 MHz)以及WIMAX(3.3~3.6 GHz)。天线在低频段的最大增益为3.6 dB，在高频段的最大增益为5.1 dB，隔离度在-20 dB以下，符合MIMO天线的设计需求。

某机载雷达采用和差波束空时自适应处理(ΣΔ-STAP)方法能较好地对抗一个主瓣干扰和ΔA波束非零点副瓣干扰，但当干扰从ΔA波束副瓣零点方向进入时，主瓣分裂，对抗效果差。结合雷达实际特点，提出一种改进的ΣΔ-STAP方法，利用和、差和保护3个通道进行二维自适应处理。仿真结果表明，该方法能够很好对抗副瓣零点干扰，性能较以前ΣΔ-STAP方法有10 dB的改善，并且受幅相误差的影响变弱。

采用模拟预失真技术设计一款Ku波段预失真器，使用2个MA4E2037肖特基势垒二极管和三段无源传输线产生预失真信号，通过调节偏置电压实现幅度和相位可调；同时结合平衡式结构，改善单支路非线性器件增益扩张曲线斜率不足问题，改善输入驻波比。仿真结果表明，在14?GHz处，增益补偿和相位补偿可分别达到17?dB和60°以上；在频率12~16?GHz，增益扩张和相位扩张可达到15?dB和50°以上，整个频带内预失真器S11小于-17?dB。该预失真器适用频带宽，结构简单，功能实用。

基于无线局域网(WLAN)的应用背景，设计并加工了一款用于WLAN的双频滤波器。滤波器的主体部分采用两阶的阶跃阻抗滤波器(SIR)，馈电方式采用0?平行耦合线馈电方式。测试结果跟仿真结果有很好的一致性，滤波器在两谐振频点2.4 GHz和5.2 GHz处的插入损耗为0.85 dB和1.3 dB。在上述平面滤波器的基础上，进一步分析了圆柱共形对SIR结构谐振特性的影响，利用共形器件的仿真与实际加工装配相一致的准确建模方法，设计了一款圆柱共形双频滤波器，其有更好的赋形性能和选择性。该设计可用于共形通信系统中，具有广阔的应用前景。

针对用频装备面临的日益突出的电磁频谱参数安全问题，分析了电磁频谱参数泄露造成的危害。从电磁频谱参数泄露模式、泄露途径和泄露原因等方面，研究了电磁频谱参数泄露机理。最后针对重大任务不同阶段的特点，给出了任务筹划、任务实施和任务结束等阶段的电磁频谱参数泄露防护方法。经过试验进一步验证了其防护方法的有效性，为开展电磁频谱参数泄露防护工作提供支撑。

针对网络安全加密协议(SNEP)存在过于依赖基站、密钥计算耗能大、密钥分发安全性较低的问题，采用了分簇式结构，引入矩阵与多密钥空间理论对SNEP进行改进。节点之间可利用加载的矩阵信息自主进行通信密钥计算。通过分析可知，该方案可降低基站依赖性，防范女巫攻击，并对基站的计算、存储需求降低，节点计算与存储开销没有明显增加，网络具有较高的安全性，可扩展性较好。

主要研究移动用户均有多个独立任务的多用户移动云计算系统，这些移动用户将任务卸载到云端时共享通信资源。如何对所有用户的任务卸载决策和通信资源分配进行联合优化，以便使所有用户的能耗、计算量和延时降到最低是目前研究的难点。将该问题建模为NP难度的非凸的具有二次约束的二次规划(QCQP)问题，提出一种高效的近似算法进行求解，通过单独的半正定松驰(SDR)处理后，确定二元卸载决策和通信资源最优分配。采用代表最小系统成本的性能下界作为性能基准进行仿真实验，结果表明，本文算法在多种参数配置下的性能均接近最优性能。

对单散射点和多散射点转动目标产生的雷达回波进行建模，分析了转动散射点对雷达回波的调制，使用CLEAN算法思想分离多散射点的信号；使用不同的带有加速度和加加速度调制的信号对回波信号进行匹配傅里叶变换，通过搜索的方式提取出与目标信号匹配最好的加速度与加加速度值；使用最小二乘法估计目标的转动频率，进而提取出目标的其他转动参数，在存在多普勒混叠的情况下通过提取目标的加速度估计值实现了对多散射点的转动目标的参数估计。最后，通过仿真实验验证了方法的有效性。

造纸工艺中成纸的水分控制和吨纸能耗是2个重要的质量和成本控制指标。国内造纸厂抄纸车间长网多缸纸机一般多按传统的三段通汽方式进行纸页干燥，在传统工艺和设计中，由于工艺人员无法精确控制纸浆流量和烘缸内压差，往往存在烘缸排水不畅、吨纸汽耗过高等现象，从而导致产品质量和成本无法有效控制，因此在产业升级换代过程中迫切需要进行相应的技术改造。通过开发集散控制系统(DCS)，设计出各类测量传感器和控制方案，实现了对抄纸车间1760 mm/300 m长网多缸纸机供热系统的精确自动控制，最终达到了质量控制和节能降耗的目的。

介绍了虚拟多输入输出(V-MIMO)系统中在一根天线上发射多路信号时的信道估计、信号检测方法与最优权值的搜索算法。V-MIMO系统采用最小均方(LMS)算法2次进行信道估计，防止一帧数据中信道衰弱造成的信道估计误差，保证了信道估计的准确性；V-MIMO系统采用最大似然(ML)检测算法，提高了检测的准确性，降低了误码率；同时采用遍历和变步长breaklocal算法，分别针对较少用户和较多用户数据传输的情况搜索最优权值，降低了系统的计算复杂度。在2×2,1×2,2×3,2×4的实际测试中，在不增加功率和带宽的基础上，V-MIMO系统传输效率至少提高了70%，同时减少了发射天线的数量。

基于CompactRIO嵌入式技术，采用LabVIEW图形化编程开发平台设计了一种应用于高功率微波(HPM)源的控制系统，详细阐述了系统的结构设计和实现方法。控制系统利用不同模块完成过程控制、数据处理、数据采集等多种任务；采用串行通信和光纤传输等技术，实现监控和数据通信，提高系统的运行性能和可扩展性。实验过程中，基于CompactRIO的控制系统工作稳定，测控效果良好，为进一步开展HPM源技术验证试验奠定一定的技术基础。

针对参考时钟源高电平脉冲宽度窄(小于2?ns)和本底噪声大的问题，通过使用一种时钟低抖动整形技术方案，使参考时钟经过锁相整形后高电平脉冲宽度大于3?ns、锁相相位时间抖动均方根(RMS)值小于5?ps。目前该方案已成功用于星光III激光装置的联机实验，情况良好，对其他类似需要精密时钟的装置具有极大的借鉴意义。

面向模拟总线接收器应用，设计实现了一款CMOS增益可编程低噪声放大器(LNA)。内置高/中/低增益3个信号放大通路，以满足不同信号幅度情况下的模拟总线接收时的噪声、线性度与输入阻抗等性能需求。提出电容补偿漏电流方法提高高增益信号通路放大器的输入阻抗，同时采用带宽拓展负载方法降低信号相移，解决放大器相移造成电流补偿能力降低的问题。中/低增益信号通路放大器采用差分多门控晶体管(DMGTR)和负反馈技术提高放大器线性度。放大器基于0.18 μm CMOS工艺设计，在1~33 MHz频段，增益范围为-14.3~25 dB，输入阻抗大于2.4 kΩ，输入三阶交调点(IIP3)为-1.6 dBm(最大为20.7 dBm)，在25 dB增益下等效输入噪声为~ ，1.8 V电源电压下工作电流为6.5 mA。

X射线照射金属腔体后，会在内部空间中发射出大量光电子，从而产生很强的系统电磁脉冲(SGEMP)。激光惯性约束聚变(ICF)装置内的X射线环境非常复杂，在靶室内工作的诊断设备即使有良好的电磁屏蔽，仍会面临严重的SGEMP干扰。以神光-III(SG-III)装置靶室内部的X射线环境为背景，采用时偏时域有限差分(FDTD)方法和粒子模拟(PIC)方法对二维圆柱腔体模型内部的SGEMP进行数值模拟。针对电磁场的振荡现象，在传统的粒子模拟算法基础上采用时偏方法进行滤波，去除了高频误差对计算的影响，结果更加准确。最后，得到的SG-III装置靶室内SGEMP干扰约为1.5 MV/m。

利用金属化膜电容器发生自愈时会引起电容极板间电压下降，并使与其并联的储能电容为其充电以补偿电荷这一原理，设计了一种较为简单、有效的自愈测试方法。该方法利用示波器监测自愈发生时储能电容给被测电容的充电电流作用于采样电阻而形成的脉冲电压信号，以该信号的出现作为判断自愈发生的依据，并根据该信号特性计算自愈能量损失。仿真和实验结果证明，该方法能够较为准确地检测到自愈的发生，并计算出自愈造成的能量损失，30个实际测试样本数据显示，采用该方法计算的自愈能量损失与实际自愈能量损失相比，其误差范围在-3.83%~5.71%内，有较高的准确度。

针对低等级器件抗辐射能力较差的特点，需开展应用加固以满足宇航应用，对一款Flash型现场可编程门阵列(FPGA)开展抗单粒子翻转(SEU)加固设计，并利用地面模拟试验进行加固效果验证，结果表明器件加固后块随机存储器(BRAM)区翻转截面下降近2个数量级，寄存器单粒子翻转截面下降约75%，验证了加固措施的有效性。结合典型轨道环境，计算了器件在轨翻转率，BRAM区翻转率下降4~5个量级，寄存器翻转率下降2~3个量级，可为在轨应用提供指导。

随着无线通信技术的发展，对无线通信速率和频率的要求逐年提高。现有无线通信频段已趋于饱和，而太赫兹频段是一个全新的空间。本文按照产生方式分类对近年国内外太赫兹通信研究最新进展进行了综述，并给出未来太赫兹通信系统在光载无线通信、空间领域、**领域上的可能应用方向。

在太赫兹频段，损耗对折叠波导慢波结构的特性有显著影响。提出一种计算折叠波导慢波结构损耗的理论模型，推导出弯曲波导的衰减系数。分别使用理论模型和商业仿真软件计算了0.67 THz折叠波导慢波结构的损耗，二者的计算结果吻合较好，表明理论模型有较高的精确度。最后，使用理论模型分析了0.67 THz折叠波导慢波结构的结构参数变化对损耗特性的影响。

为开发紧凑、轻质量、高稳定度的光纤耦合太赫兹时域光谱仪(THz-TDS)，从色散补偿、非线性效应、偏振效应、天线参数等方面对基于1 550 nm波长的光纤飞秒激光器激发的太赫兹时域光谱系统进行理论及实验研究。结果显示，光纤耦合的光谱仪光谱带宽可达4.5 THz，动态范围达70 dB，质量12.3 kg，光路模块体积250 mm×90 mm×50 mm。进一步测试机械振动及环境温度对仪器的影响，在一定范围内，仪器具有较高的鲁棒性，可适应工业产业应用需求。

太赫兹频段的目标散射特性测量技术是当前太赫兹雷达的重要研究方向，其中系统定标技术决定了雷达散射截面积(RCS)测量结果的准确性。使用基于微波倍频源的太赫兹宽带雷达目标散射特性测量系统，该系统由微波源经倍频后，中心频率达到440 GHz，带宽达25.6 GHz。利用光滑表面金属球为标准体，采用分时定标技术对太赫兹雷达系统进行定标，再对金属材质的战斗机模型和吉普车模型进行近场RCS测量实验，获得以上2种典型人造目标的近场RCS测量结果。测试结果与理论趋势符合良好，证明了太赫兹雷达系统RCS测量中分时定标技术的有效性。

太赫兹圆迹合成孔径雷达(SAR)结合了太赫兹波和圆迹SAR技术，比传统的直线SAR具有更高的成像分辨力，在雷达领域拥有广阔的应用前景。雷达实际运动中存在的运动误差将导致成像聚焦差、旁瓣升高和分辨力下降，是影响雷达成像质量的重要因素，在太赫兹圆迹SAR中，雷达的成像质量受运动误差的影响是各个方位向的运动误差共同作用的。为了分析运动补偿时所需达到的精确度，建立了太赫兹圆迹SAR的运动误差模型，定量分析了运动误差存在时目标的峰值下降系数，并根据峰值下降系数分析了运动误差对成像质量的影响，包括分辨力、峰值旁瓣比(PSLR)和积分旁瓣比(ISLR)的变化，同时通过仿真验证了分析的正确性。

各种智能设备的爆发式增加，新兴多媒体应用的引入以及无线数据需求的指数增长已经对现有蜂窝网络造成了重大负担。与第四代(4G)长期演进(LTE)通信系统相比，第五代(5G)无线通信系统容量要求达到1?000倍以上才能满足用户需求。从无线通信的物理层角度出发，探讨几种应用在5G通信的潜在技术，如新型信道模型估计、定向天线设计、波束成形算法和大规模多输入多输出(MIMO)技术。最后，指出当前物理层技术存在的主要问题并探讨了5G通信系统中的可能发展方向。

针对多调制指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号给出了卷积编码、随机符号交织器串行级联系统的迭代检测，研究了针对Multi-h CPM信号的逐符号最大后验概率(MAP)检测算法及不同系统参数下的迭代检测性能。最后提出在频率脉冲截断(FPT)的基础上使用奇异值分解(SVD)的联合降复杂度算法，有效简化了部分响应多指数CPM信号的状态转移网格以及接收端的匹配滤波器。在高斯白噪声信道下，针对第二代遥测新体制(Tier2)信号进行仿真，与相同码率及码长的低密度奇偶校验(LDPC)编码系统相比，串行级联系统有着3.5 dB的性能增益。最后采用本文提出的联合降复杂度算法，能够将Tier2信号的网格状态数由256简化到64，匹配滤波器个数由64降到2，而由此带来的迭代检测性能损失却可以忽略不计。

分布式外源雷达(DPR)利用分置的多部接收站系统实施联合探测，可实现雷达系统性能的有效提升。如何高效配置系统接收站几何架构是分布式外源雷达研究的重要课题。推导了基于数字电视地面多媒体广播(DTMB)信号的分布式外源雷达系统目标位置和速度联合估计的克拉美罗界(CRB)，以此为优化指标建立了接收站位选择模型，并给出与之匹配的接收站子集选择算法。与枚举法相比，本方法具有较低的计算复杂度，可实现接收站的最优子集选择。仿真验证了算法的有效性。

针对无源探测系统，提出一种基于多普勒频率与距离和测量的目标定位算法。建立无源探测系统中探测定位的数学模型与基于多普勒频率测量的计算关系，给出目标位置的求解过程和模糊解的处理方法。仿真实验中利用STK建模工具构建了典型的场景，并分析了算法的定位精确度。实验证明，利用对目标多普勒频率与距离和的测量对目标进行定位的算法是有效的。

根据跟踪干扰随通信信号变频的特征，提出一种检测跟踪干扰的方法。该方法对空闲信道采用能量检测法进行检测，对通信信道采用在信号中插入训练序列进行检测，根据干扰是否连续多次伴随信号出现、消失来判断系统是否受到跟踪干扰，并推导出该方法在加性高斯白噪声(AWGN)信道条件下的检测概率。通过对该方法进行计算机仿真，计算出不同仿真条件下的检测概率，验证了该方法的正确性和有效性。理论分析和仿真结果表明，信道改变次数越多，检测结果的可信度越高，但检测概率越低；在低信干比条件下，仿真检测概率与理论值较为符合，在高信干比条件下，检测性能受信道噪声影响较大。

随着城市建设和经济的不断发展，政府应急部门如公安系统承担的社会维稳、大型警卫及安保工作日益艰巨复杂，新的形势和任务对无线通信保障工作提出了更高要求，要求在应急指挥、调度上能做到全天候、全地域、无缝隙连接。这就需要借助数字集群与卫星异构组网系统来扩大应急指挥网络的覆盖范围，使其能延伸到单一系统无法覆盖的区域。而目前基于卫星链路的应急通信系统通常面临终端体积过大、无法实现单兵便携的问题，且部分系统由于未充分考虑通信卫星的实际覆盖能力而不足以解决应急集群通信系统中的所有盲区问题，这严重制约了相应装备的推广应用。基于此，设计了基于便携式卫星站的数字集群异构组网系统，极大降低了传统车载地面站的成本，充分解决了车辆无法到达区域的盲点区问题。随后在多种典型的应急通信应用场景下进行系统的外场测试，充分验证了该异构组网系统方案的可行性和可靠性。