电力线载波通信技术利用现有的电力传输网络进行数据传输，具有建设成本低，部署快速灵活等特点，被广泛用于局域网本地通信中。但当节点数过多或传输数据量过高时，如每个节点单独将数据传到调控中心，将会给整个通信系统带来巨大的数据量，同时降低通信效率，甚至造成通信拥塞。为降低传输数据量，节省通信传输资源，提升电力线载波接入网络的传输能力，本文提出了基于最小生成树传输路径的电力线载波通信数据融合算法。将所提算法与未使用融合算法带来的数据量进行对比，证明了所提算法的有效性。

电力线载波通信面向广泛的设备对设备的数据交互和通信应用，具有免于部署，易于直连通信的优势，成为一种有效快捷的新型通信方式。但在使用中经常由于通信拥塞或电力干扰，造成各种通信故障，故需要高效的恢复机制保证数据可靠传输。本文引入多标记交换协议 (MPLS)技术，设计了一种新型的电力线载波通信可区分故障恢复算法 Diff_RECV，在考虑不同生存性服务质量(QoS)要求的同时，将保护恢复机制和重路径恢复机制结合，实现了区分流量保护与恢复。通过实验验证，所提出的 Diff_RECV算法能够全部恢复故障业务流量，并且比扩散法有更高的恢复速度。

由于射线跟踪所需时间随着反射次数增加而迅速增加，反射次数的上限值对于室内射线跟踪的精确度和效率至关重要。因此，本文开展了一个基于统计分析室内场景数据的射线跟踪收敛性研究。通过统计场景中的分布特征，分析射线跟踪不同反射路径的概率，研究接收功率关于射线跟踪最大允许反射次数的收敛关系，得出最优的反射次数上限值，实现优化室内射线跟踪的效率和精确度。将本文模型收敛性与射线跟踪仿真结果的收敛性参数进行对比，在同样计算精确度下，本文模型的收敛结果与射线跟踪仿真收敛结果一致，验证了本文模型的准确性。

针对现有单星定位技术精确度不足问题，提出一种基于传播算子的卫星导航系统干扰源直接定位方法，解决现有技术无法快速有效地定位中高轨卫星干扰源的问题。对卫星接收信号建模，计算每个时刻的接收信号协方差矩阵，通过对协方差矩阵分块，计算得到传播算子，进而得到导向矢量正交投影子空间的估计；然后建立损失函数，通过搜索得到干扰源位置估计结果。理论分析和仿真结果证明，该算法在复杂度大大降低的同时，定位精确度与传统基于多重信号分类(MUSIC)的直接定位算法相当，远优于现有的测向定位技术，具有重要的工程应用价值。

在高速铁路建设中，采用的电力拖车、路堑、站台、桥梁、明洞等特殊、形状不规则的建筑物，会对电磁波传播机理和多通路产生一定的影响，使其呈现出明显的衰减特性。从空间上看，呈现出强烈的空间异同性和频度相关，从而导致经验模型无法准确表征铁路场景的电波传播特性，成为制约无线网络规划精确度与效率、限制铁路移动通信系统高质量发展的理论瓶颈之一。针对这一挑战性难题，本文开展了基于多源异构数据融合的铁路移动通信高精确度网络规划及优化系统研究。采用高性能射线跟踪(RT)技术针对铁路通信 930 MHz频段下的高铁场景进行了网络优化仿真。仿真结果表明，90%的接收信号强度相较于优化前提高了 13.9 dB，显著提升了铁路复杂场景中的无线网络质量。

磁控管具有功率大，效率高，体积小，成本低等特点，且输出频谱也与其阳极电压和阴极电流密切相关，据此特性研制了基于磁控管的 S波段大功率窄带随机信号源。通过实验探究不同阴极电流和阳极电压下磁控管的输出频谱，并利用微控芯片控制磁控管的阴极电流和阳极电压产生随机变化，实现了大功率窄带随机信号的产生。结果表明，窄带随机信号的中心频率为 2.46 GHz，平均输出功率达到 1.4 kW，直流到微波的转换效率超过 70%。本文研制的大功率窄带随机信号源在通信干扰与抗干扰等领域有潜在的应用价值。

低轨(LEO)宽带星座卫星通信作为地面 5G无线通信系统的重要补充，始终面临地面可视卫星数量大、传统选星算法计算复杂度高等难题。为实现高效的卫星分组选择算法，基于多输入多输出(MIMO)系统原理，以大尺度路径损耗模型为基础，结合递减卫星选择算法，从而以较低计算复杂度、更快收敛速度有效逼近最优容量性能。该算法在典型 LEO星座系统构型下通过数值仿真得到了验证，为未来 5G低轨卫星星座通信传输方案设计提供了一种参考思路。

针对低信噪比条件下高速机动目标运动参数估计问题，将 Hough变换(HT)和修正离散线性调频傅里叶变换(MDCFT)相结合，提出一种新的雷达信号处理算法(HMDCFT)。该算法首先采用 Hough变换，从距离像图像中提取目标运动轨迹特征，校正距离走动并解速度模糊; 然后利用 MDCFT校正多普勒频率徙动，估计目标运动参数; 最后沿估计的目标运动轨迹对回波能量进行相参积累。数值实验表明，该方法具有优越的抗噪声能力和运动参数估计性能。相比于利用距离像间相关性的包络互相关法，其抗噪声能力提升了约 17.6 dB; 即使雷达回波输入信噪比低至 -35 dB，该方法仍可精确估计目标运动参数，充分聚焦目标回波能量。

针对飞行器数据链中高码速率要求, 需要使用数字技术实现传统模拟调制, 以得到更好的调制性能, 增加系统作用距离。本文介绍了二进制连续相位频移键控(2CPFSK)调制原理, 提出了基于软件无线电架构的 2CPFSK正交调制算法。该算法利用 2CPFSK相位累加特性实现了基带数据的分数倍内插, 从而适应宽范围码速率的调制。设计了提高频谱纯度的数字滤波器、基于 FPGA+DAC架构的数字调制器硬件平台并实现算法。通过与传统模拟频率调制(FM)比较, 该设计提升了 1.7 dB调制性能, 增加了系统作用距离。

为了对空域目标的方位角和俯仰角进行有效估计, 提出一种基于稀疏表示的双平行线阵二维 DOA估计方法。首先需构建包含目标方位角和俯仰角信息的 2个空间复合角; 然后利用稀疏表示技术求解其中的一个空间复合角, 以此作为前提条件, 另一个空间复合角就可以解耦为一维波达方向(DOA)估计问题, 利用矩阵运算可以求解出来; 最后根据已求解的 2个空间复合角对方位角和俯仰角进行配对求解。与现有算法相比较, 所提方法受快拍数的影响较小, 在信噪比较高、角度间隔较大的情况下, 具有良好的性能。