设计了一个工作于 D波段的微带转波导结构。过渡结构由 2部分组成，分别为微带-带状线过渡结构和带状线－波导过渡结构。相比传统的微带至波导结构，该结构无需额外的金属波导短路结构，减少了加工流程，直接和标准波导相连即可。仿真结果表明，在 122~140 GHz范围内，反射系数小于 -10 dB，最小插入损耗为1.85 dB。该过渡结构基于栅格阵列( LGA)封装工艺，能够直接与其他的芯片和无源器件进行集成和封装，对射频微系统的集成具有重要意义。

针对太赫兹（THz）波段目标雷达散射截面（RCS）的计算问题，提出柱坐标系抛物方程模型的计算方法。基于柱坐标系中的电场通解式，利用三角函数的正交性分解各模式的激励系数，将抛物方程方法拓展到柱坐标系，得到柱坐标系中抛物方程的分步傅里叶求解形式。在此基础上，将目标等效为一系列的面元或线元，然后通过边界条件和场的选代递推方法求解抛物方程，进而获得这一系列面元在传播方向某一截面上的散射场。数值算例表明，该方法能用于电大尺寸目标的RCS计算，相比于传统的抛物方程方法，克服了散射角度的限制，计算误差更小。

太赫兹( THz)波具有很高的研究价值和广阔的应用前景，实现 THz技术广泛应用的关键之一是研制高功率、高能量、高效率、室温运行、可调谐、低成本和便携式的 THz光源。光泵气体THz激光器具有功率高，能量大，波长范围广，技术可靠等优点，在透视成像和无损检测等领域成为可靠的 THz源。本文对利用横向激励高气压( TEA) CO2激光器 9P(20)支线泵浦 CH3F气体产生的 496 μm THz波进行实验研究，并对影响 THz波能量输出的主要因素进行分析讨论。实验中获得的最大THz波脉冲能量为 57.14 μJ，输出波长为 490 μm。

大多数生物大分子和基团的振动或者转动能级处于太赫兹频段，而其生物活性在水溶液中才能表现出来，由于水对太赫兹波的强烈吸收，从而限制了太赫兹技术的推广和应用。为了研究水溶液中生物样品的反应、变化等动态特性，将太赫兹技术和微流控技术相结合，分别研究了微流控芯片上微流控沟道的尺寸，微流控芯片的材料及其制作流程，最后用去离子水对该芯片进行了初步测试，证明了该太赫兹微流控芯片的可行性。

平衡探测器是直接探测太赫兹信号的器件，位于高速太赫兹时域光谱 (THz-TDS)系统末端光信号检测部分，是将光学信号转变为模拟电信号的关键器件，其性能决定了测量出的 THz信号的精确度。利用 2个低噪声光电二极管串联，直接探测出 2束激光的差值光电流，降低了探测噪声；选用增益带宽乘积为4 GHz的运算放大器对差值光电流进行两级放大，得到高动态范围的 THz信号，提高了THz信号的探测速度，并测量了 α-乳糖一水合物吸收峰，得到了和文献中相同的吸收峰。

太赫兹雷达观测的行人微多普勒特征可用于行人检测和识别，在无人车和智能驾驶领域有广泛的应用前景。通过搭建 292 GHz太赫兹信号发射和接收环境，利用 292 GHz太赫兹雷达观测行人的四肢和躯干摆动引起的微多普勒。本文实验中，首先利用矢量信号发生器生成基带信号，然后采用上变频器将基带信号上变频至 292 GHz，不同部位的回波信号通过下变频器下变频至基带信号。对回波信号采用短时傅里叶变换处理，提取微多普勒频谱。实验中 292 GHz提取的人体微多普勒特征实测结果与仿真结果一致。同时，实验还对比了 292 GHz和 24 GHz雷达的微多普勒结果。

随着通信系统的不断发展，对融合地面系统的天地一体化网络的研究越来越多，而卫星通信系统中，由于卫星高速移动等特性，不可避免需要对呼叫的接入切换进行研究。针对天地一体化信息网络需要支持多场景多业务情况下的通信需求，考虑不同呼叫优先级不同，对多优先级的多种呼叫业务进行考虑。根据信道预留的思想，对不同优先级接入与切换呼叫设定不同的可用信道数，优先级越高的呼叫，为其留更多的可用信道以确保其接入信道成功。同时，由于动态信道预留较固定信道预留能够更好地利用信道资源，最终考虑多优先级下的动态信道预留策略。对多优先级动态信道预留与多优先级固定信道预留策略进行仿真验证，发现动态预留方案得到的系统服务质量更好。对于单一策略，发现优先级越高的用户接入与切换呼叫接入信道失败率更低。

针对海面复杂目标背景下，多目标跟踪过程中特征辅助优化跟踪精确度低和计算量大等问题，提出一种基于目标幅度特征的对海雷达线性跟踪方法。建立信号幅度的数学模型，将其与计算量线性增长的线性联合综合数据关联 (LJIPDA)算法相结合，给出新的基于幅度的线性联合综合数据关联的(LJIPDA-AI)对海雷达线性跟踪方法。仿真验证结果表明， LJIPDA-AI方法较 LJIPDA方法有效提高了跟踪精确度，较 JIPDA算法有效降低了计算量并提高了跟踪精确度。因此， LJIPDA-AI算法能够显著改善海面复杂目标背景下的多目标跟踪性能。

针对雷达干扰信号模拟中算法设计快速验证的应用需求，为降低系统可重构开发中的复杂程度，研究了一种基于 System Generator模型的 FPGA设计开发方法，并以噪声调频和噪声卷积算法实现。对应用实例进行了设计演示验证，为雷达干扰信号算法验证实验提供技术参考。

间歇采样转发干扰主要利用宽带信号的多普勒容限特性实现多假目标干扰，雷达亟需有效的干扰先验知识进行对抗。针对该问题，以间歇采样转发干扰原理为基础，推导出干扰信号经雷达匹配接收后的互模糊函数，在深入分析函数定量关系后，基于 Radon变换、最小二乘估计法对干扰采样周期和干扰占空比 2个关键参数进行了估计。仿真结果分析了干噪比 (JNR)和采样数据长度等因素对参数估计性能的影响，并验证了参数估计的有效性。

在分析无线通信环境中脉冲干扰特征及其对无线通信影响的基础上，提出利用修正周期图功率谱密度和 NP定理对周期性脉冲干扰进行干扰检测的策略与脉冲周期及占空比等参数测量的方法。在给定虚警率指标下，推导并计算了周期性脉冲干扰检测的概率，并通过实验仿真验证了采用本文所提策略检测周期性脉冲干扰的有效性和准确性。

现代战场作战环境复杂，智能化、网络化的干扰机是雷达探测的主要威胁。对于从副瓣进来的干扰，利用阵面空域自由度可以较容易地抑制干扰。但对于从主瓣方向进来的干扰，传统的反干扰方法失效，不能有效抑制干扰。干扰环境下，目标信噪比 (SNR)较低，如果降低门限检测会增加很多虚警点迹。针对主瓣噪声干扰场景下小目标检测问题，提出了基于稀疏表示的检测技术，利用了目标可以稀疏表示，而噪声不能被稀疏表示的特性，达到了抑制噪声，降低虚警的效果。仿真实验验证了该方法的有效性。

通过研究声矢量传感器阵列中高效的运动目标到达角 (DOA)跟踪算法，提出一种声矢量传感器阵列中基于紧缩投影近似子空间跟踪 (PASTd)的 DOA跟踪方法。该方法利用 PASTd算法进行声矢量传感器任意阵的 DOA跟踪，其快速收敛的特点可以降低运算复杂度。同时，其角度跟踪的均方根误差 (RMSE)性能优于常用的 PAST算法。仿真结果验证了该算法的有效性。

提出基于互质阵列的相干与非相干混合目标空间达波方向(DOA)估计算法。首先，基于差协同阵等效的概念，将互质阵列相关矩阵的元素重排形成增广相关矩阵；然后采用矩阵重构对增广相关矩阵进行解相关处理；最后，对解相关的增广相关矩阵进行多重信号分类(MUSIC)空间谱搜索，实现对目标的DOA估计。仿真结果表明，该算法可实现对数目多于互质阵列物理阵元的相干与非相干混合目标的DOA估计。对比矩阵重构、前向空间平滑和前后向空间平滑3种解相关算法，矩阵重构解相关获得了更大的可分辨目标数目，在低信噪比(SNR)下呈现出更佳的估计误差性能，而空间平滑解相关在低快拍情况下具备更优的估计误差性能。

以临近空间高超声速目标作为研究对象，提出一种迭代简化平方根容积卡尔曼滤波算法(IRSRCKF)。该算法以平方根容积卡尔曼滤波算法(SRCKF)为理论框架，针对SRCKF算法对于系统的状态方程为线性时需用容积点进行加权求和的缺点，对SRCKF算法的时间更新环节线性简化，提高了实时性；结合迭代运算的思想，充分利用量测信息，对量测更新过程进行迭代运算，提高了跟踪精确度。仿真验证结果表明，该算法具有较高的精确性和有效性，为临近空间高超声速目标的跟踪提供了一种新方法。

为了解决销钉波导端口阻抗参数计算复杂问题，采用一种新的分析方法，建立单销钉波导等效电路模型，利用级联规律，在分析三销钉波导时，把 3个单销钉的等效电路级联起来进行分析，从电路角度解决销钉波导问题。把通过 HFSS电磁仿真软件计算的销钉波导端口的阻抗参数与通过等效电路计算的销钉波导端口阻抗参数进行对比，两者结果一致。验证了该销钉波导等效电路的正确性以及这种销钉波导的分析方法的有效性。

针对近距离高频磁感应能量传输系统中距离改变会使谐振频率发生变化，导致效率降低的问题，提出一种基于 74HC4046AD锁相环的频率跟踪驱动方案，该方案可以实现谐振频率的自动跟踪，在 proteus环境下对中心频率为 100 kHz的逆变电源系统和锁相功能进行仿真。设计并制作基于频率跟踪的逆变电源样机，通过样机对输出情况进行跟踪反馈。仿真实验结果表明，该系统输出性能良好，验证了频率跟踪的有效性，实现了功率管的软开关工作模式。

研制了一款超宽带印刷单极子天线。通过在接地板和单极子贴片底部开槽，展宽了天线频带，改善了天线带内特性，提高了天线增益。采用 HFSS软件进行仿真，对天线模型参数进行优化，达到最佳设计效果。结果表明，改进后的天线 -10 dB阻抗带宽为 2.2~14.6 GHz，比原不开槽天线的-10 dB阻抗带宽增加了 7.2 GHz。天线实现了小型化超宽带的同时，在整个超宽带匹配频段内，具有良好的驻波和方向图特性，在超宽带设备中有着很好的应用前景。

介绍了一种用于均匀介质目标电磁散射求解的新型多区域表面积分方程 (MT-SIE)方法。不同于传统的用于介质目标散射求解的积分方法，该方法将均匀介质目标分解为内、外 2个独立的子区，通过在介质表面强加 Robin传输条件来保证电流和磁流的连续性。由于介质目标被分解为内外2个独立的子区，不同的子区允许非共形剖分。相较于传统方法，该方法可以更高效地与多层快速多级子 (MLFMA)相结合求解电大尺寸目标。为进一步加速矩阵的迭代求解，提出了一种高斯 -赛德尔型预条件技术，可以有效改善矩阵的收敛，加快迭代求解速度。

研究了线圈间距、匝数、个数以及不锈钢套筒对脉冲磁体产生磁场的影响规律。在储能电容和电压不变的前提下，研究结果表明：增加线圈间距会导致磁感应强度降低，磁力线包络增大，但总电流达到峰值时刻减小；增加线圈匝数，峰值电流明显减小，会降低磁感应强度，但有利于抑制磁力线包络；增加并联线圈个数，有利于产生较长的均匀区，但是在供能一定的条件下，磁场强度有所降低，同时总电流达到峰值时刻减小。总体来看，在一定均匀区长度的设计要求下，减少单个线圈匝数，增加并联线圈个数，能够得到磁感应强度更大、均匀性更好的磁场，但要考虑线圈承载电流的能力。另外，不对称的阴阳极金属结构会导致磁场不对称分布，且磁感应强度达到峰值时刻要晚于总电流达到峰值的时刻。

提出一种实波束扫描雷达前视成像回波建模方法。使用实波束扫描实现雷达平台正前视区域二维高分辨成像。根据雷达波束掠过成像扇区的时间先后关系，将成像扇区方位向回波数据表征为天线主瓣波束采样序列与目标反射率分布函数沿成像扇区方位向采样序列之间卷积的形式。最后，通过仿真数据验证了本建模方法的有效性。

面板缝隙会引起天线增益的下降和噪声温度的提高，对追求极致灵敏度的射电望远镜而言，其影响不可忽略。针对国际大科学工程平方公里阵 (SKA)的核心设备— —15 m双偏置格里高利天线，结合具体的结构设计和制造工艺，对副反射面缝隙的影响进行分析。通过电磁分析指导结构设计，有效抑制了面板缝隙对天线灵敏度的影响，保证了 SKA天线的性能。

综合代表滤波器拓扑结构和特性的耦合矩阵是交叉耦合滤波器设计的重点。提出了一种基于广义特征值的优化综合方法，通过非线性最小二次求解，将耦合矩阵的广义特征值逼近至广义切比雪夫响应多项式传输函数零极值参考点，优化求解出带有频变交叉耦合带通滤波器的耦合矩阵。通过 3个数值实例演示了该方法，并验证其有效性。这是对经典带通滤波器耦合矩阵综合方法的补充，为频变交叉耦合滤波器的设计建立了基础。

从双基地成像系统的模糊函数出发，针对相移键控( PSK)调制信号的特点，引入平均模糊函数的概念。利用求取期望的方式消除码元序列的随机性对系统模糊函数的影响，详细推导了基于PSK调制信号的无源成像系统的广义模糊函数，并通过仿真实验分析了信号波形参数对系统分辨性能的影响。结果表明， PSK调制信号的序列长度和滚降系数对系统分辨性能的影响很小。

临床上检测异位性心搏，对心血管疾病的早发现、早诊断、早治疗有重大意义。异位性心搏的自动识别能有效减轻人工识别的负担。采用 37只小鼠各 10 min的心电图(ECG)信号，由 3位专家完成异位性心搏的标定及数据库的建立。在此基础上，使用 7种机器学习方法，组合脉冲排除滤波器和模板匹配算法的值，对异位性心搏点进行自动识别。实验结果表明， 7种机器学习的方法都能得到较好的预测性能(所有曲线下面积 (AUC)大于0.899)，其中集成学习 AdaBoost的预测能力最好(AUC=0.940，准确度、特异性均为 0.888)。

介绍了一种基于阶梯波频率调制的假目标干扰方法，分析了分段移频调制对线性调频(LFM)信号的调制原理以及干扰信号的匹配滤波处理结果。基于 LFM信号的时频耦合特性，理论分析表明，对 LFM信号进行分段并附加不同的多普勒频率调制，可以产生多个假目标。通过仿真实验验证了所提方法的有效性和正确性，并验证了均匀调制、非均匀调制时的干扰效果。实验结果表明该方法可以灵活实现不同幅度、不同间隔的多假目标干扰效果，是一种行之有效的有源干扰方法。

针对计算机光学表面成形技术的去除理论中关于材料去除量及去除函数误差修正能力问题，基于等效去除积分法，对高斯型、三角形、梯形、脉冲随机复合型等多种不同形态的去除函数修正能力进行研究，通过频域分析去除函数的误差修正能力，获得调制参数与去除函数修正能力的关联曲线，建立基于等效去除积分法的去除函数截止修正能力评价模型，为去除函数误差修正的调制及去除函数修正能力评价提供依据，从而在大口径光学元件的超高精确度加工中，提高超光滑光学元件表面的质量。

针对当前聚类算法应用于大规模多类别数据集中时，计算量较大，且算法性能严重依赖于 K值的不足，提出一种改进的加速 K均值聚类算法。算法主要由两种策略组成：一是基于质心下界 (PLB)的跳跃过程，新引入称为质心的固定点来计算对象和矩心间距离的下界，避免了常见聚类算法在收敛早期过程中的距离计算过程；二是基于不变矩心对 (ICP)的跳跃过程，如果矩心更新步骤完成后被分配及未被分配矩心的位置保持不变，则维持对象分配策略不变且无需计算与未被分配矩心之间的距离。此外，还给出了将本文算法与 Hamerly算法相结合的拓展算法以进一步提升聚类加速效果。对大规模高维图像数据集进行了仿真实验，结果表明，与 Hamerly算法相比，本文算法在获得相同聚类效果的同时，极大地压缩了距离计算量。当 K值较大时，本文算法的平均压缩率更高，平均耗时更少。

精密离心机动态半径是影响其输出加速度精确度的主要因素。为获得精密离心机的动态半径变化规律及影响因素，基于外基准法采用高精度电容测微仪测试不同转速下的动态半径。基于转速不变时动态半径是直流分量的假定，对测试的数据进行分析，获得该离心机的动态半径随加速度变化规律为 0.011 482 μm.m-1.s-2和精密离心机转盘形状误差。分析数据可为精密离心机工作半径的修正及补偿提供依据。

定位型振动光纤探测主机输出的是一个巨大的传感器阵列信号，数据量大且实时性处理要求高，对数据处理提出了很高的要求。本文立足于定位型光纤周界安防系统，基于英伟达公司(NVIDIA)的统一计算设备架构( CUDA)平台对预处理算法进行图像处理器( GPU)加速。结果表明预处理算法运行在 GPU上可以达到很好的加速效果，对系统的实时性能有明显提升。

针对传统基于压缩感知 (CS)理论的微动目标特征提取方法不适用于宽带雷达目标的情况，以线性调频信号体制雷达为例，通过分析微动目标回波的内在特性，构建了一种微动目标回波的多重观测矢量 (MMV)模型。结合频率估计算法与正交匹配追踪 (OMP)算法进行MMV模型的稀疏表达求解，从而获得微动目标的特征参数。仿真结果表明，与传统基于单重观测矢量(SMV)模型的微动特征提取方法相比，噪声环境下采用 MMV模型进行微动特征提取具有更强的鲁棒性。

采用高低温试验方法探究了温度变化对 NaI(Tl)闪烁探测器性能及能谱测量的影响，观察能谱并以常温 25 °C为基准，计算 137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV,1.332 MeV特征峰位道址、γ射线全能峰计数率、能量分辨率在 25 °C下相对变化值。结果为： 137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV, 1.332 MeV特征峰位道址在 0 °C~20 °C范围内基本保持一致，在 20 °C~45 °C范围内随温度升高逐渐降低； 0.662 MeV和1.173 MeV全能峰计数率随温度变化分别在±5.19%和±4.48%范围内保持一致； 3个对应能量分辨率分别在 ±4.3%范围内随温度变化保持一致。可看出利用 γ源作为稳峰源是可行的。

提出一种基于螺旋陷波结构的可调均衡器设计，相比传统单枝节陷波结构，该结构增大了集总电感与集总电容效应，相同条件下实现了均衡器小型化设计。同时，设计 3级陷波级联结构，结合金丝键合工艺选择不同级联结构，实现均衡量可调，并给出了均衡器设计实例。均衡器工作频率为 2~8 GHz，由 3个级联的螺旋陷波单元构成，采用 CLTE-LC基片，厚度为 0.254 mm，均衡器整体尺寸为 20 mm×15 mm×0.254 mm。仿真结果显示，该均衡器均衡量有 1.8 dB,3.6 dB, 5.4 dB 3种可调模式，频带内回波损耗小于 -15 dB。

快脉冲直线变压器驱动源 (FLTD)是目前经济、高效构建大型脉冲功率源的重要技术途径，但其多 “子块”串并联的电路拓扑对开关提出极严苛的技术要求。针对多开关同步时系统自放电概率骤增的难题，开展 FLTD气体火花开关自放电特性研究。选取三电极场畸变和多间隙两种典型开关结构，在 ±100 kV条件下研究放电电流和开关结构参数对自放电概率的影响规律。研究结果表明， 29 kA脉冲电流多次作用下，三电极场畸变开关和六间隙开关自放电电压均服从 Weibull分布，三电极开关放电分散性约 4%，而六间隙开关放电分散性超过 15%，两类开关均出现较明显的提前放电现象。分析认为开关放电分散性大与中间电极悬浮导致间隙电压分布不均有关，采用电阻强制均压的方式，三电极场畸变和六间隙多通道开关放电分散性明显减小，分别减小至 2%和 5%。

超宽探地雷达在无损检测系统中应用越来越广泛，采样电路是整个无损系统设计的关键。基于等效采样原理设计出一款新的三极管取样门电路。该电路克服了现有二极管取样门电路的缺点，很好地实现采样保持。利用先进设计系统(ADS)软件对该取样门电路进行仿真，输入脉冲重复频率为 10 MHz的 2 ns三角波信号，采样时钟重复频率为 10 MHz且与被采样信号有 100 ps延时差。对其进行采样，经过该取样门电路后，输出信号为 2 μs。在聚四氟乙烯板上实现该电路，利用信号发生器输入一个 90 ns的正弦波作为被采样信号，采样时钟为 100 ns，经过该取样门电路后，输出信号周期为 1 μs。实测与理论结果都表明该电路可以降低输入信号的频率，实现利用低速 A/D对高速信号的数据采集，大大降低了整个系统的成本。