当飞行器以超高速返回大气层时，飞行器表面的空气发生电离，形成严重阻碍地面与飞行器之间通信的等离子鞘层。针对再入飞行器表面的等离子鞘层的特性，建立了具有非均匀电子密度和非均匀电子碰撞频率的等离子鞘层模型。基于非均匀介质的等效波阻抗思想，探讨了太赫兹波在具有不同分布特性的等离子体鞘层中的传播规律，研究了左右两种极化方式的太赫兹波在等离子体鞘层中的传播特性受不同因素的影响。研究发现太赫兹波在等离子体鞘层中的相移特性主要受入射角影响，且与波所处的位置和波的频率有关，与波的极化方式无关，相移特性呈周期性变化。左右两种极化方式的太赫兹波的传播特性在低频范围内受相同因素影响的差异较大，随着传输频率的升高，两种极化方式的传播特性逐渐趋于一致。

基于“黑障”问题，建立了“自由空间-等离子体层-自由空间”三层结构的物理模型。在此模型的基础上利用解析方法进行仿真，研究在不同厚度等离子体层的前提下，等离子体吸收率与电磁波频率之间的关系。分别改变等离子体中电子密度、外加磁场强度以及电子碰撞频率，研究等离子体层对左旋及右旋圆极化波的吸收情况以及电磁波在等离子体中单程衰减。研究表明，改变等离子体层厚度、电子密度、外加磁场强度以及电子碰撞频率影响参数后，等离子体对电磁波的吸收特性及单程衰减也随之发生改变，仿真结果对降低等离子体层的吸收率和解决“黑障”问题起到一定的参考作用。

针对低亮度图像存在的对比度低、边缘弱、噪声干扰等问题,提出了一种基于改进量子和声搜索(QHS)算法优化模糊集变换的非下采样Contourlet变换(NSCT)域图像增强方法。首先,将低亮度图像进行NSCT分解,得到低频图像和多尺度高频子带图像。然后,改进QHS算法的量子旋转门更新策略,并将改进的QHS算法用于模糊集变换参数的优化以实现低频图像的自适应增强。接着,根据能量分布对贝叶斯萎缩阈值进行改进以去除高频子带的噪声系数,并通过非线性增益函数实现了边缘和纹理细节的增强。最后,对增强后的各尺度图像进行NSCT重构。对低照度图像、医学计算机断层成像(CT)图像、红外夜视等低亮度图像进行了实验,结果表明,与现有的图像增强方法相比,所提方法不仅改善了图像的整体亮度,还具有更高的信息熵、对比度和清晰度。此外,所提方法在有效抑制噪声的同时保留了更多的纹理细节,且适用于不同环境下的低亮度图像增强。

为了实现对激光束的准直变倍扩束, 提出了一种基于液晶空间光调制器(Liquid Crystal Spatial Light Modulator, LC-SLM)实现数字变焦透镜的方法, 并利用这种方法搭建了基于LC-SLM的变焦扩束系统。首先根据透镜相位变换原理和LC-SLM的相位调制特性由计算机编程生成不同焦距的数字透镜相位调制图, 实现不同焦距的数字透镜功能, 通过凸透镜对平行光束的汇聚作用, 验证该功能的有效性, 平均误差为095%。上述结果说明LC-SLM能够实现变焦透镜功能。接下来, 通过与汇聚透镜组合实现对激光束的连续变倍率准直扩束。该系统的扩束倍率为2×~5×, 均方根误差为0539 7 mm, 峰谷值为099 mm。实验结果表明, 本文提出的方法可以实现对激光束不同倍率的扩束且扩束比连续可变。该系统解决了传统变焦系统无法满足多变的激光扩束需求的问题, 且结构简单, 精度高, 在激光扩束应用方面具有广泛应用前景。

细粒度车型图像的类间特征差异小,在复杂图片背景中识别干扰因素多。为提高模型在复杂背景中对图像的特征提取能力和识别准确度,提出了基于支持向量机(SVM)和深度卷积神经网络(DCNN)的分类器集成模型Softmax-SVM。它将交叉熵代价函数与hinge损失函数相结合,代替Softmax函数层,减少了过拟合的发生。同时,设计了一个10层的DCNN提取特征,避免了手工提取特征的难题。实验数据集为复杂背景下的27类精细车型图像,尤其还包含同一汽车厂商的相近车型。实验结果表明,在不进行大量预处理的前提下,Softmax-SVM分类器识别269张测试样本能够获得97.78%的准确率,识别每张样本的时间为0.759 s,明显优于传统模式识别方法和未改进前的DCNN模型。因此,基于DCNN的Softmax-SVM分类器能够适应环境的复杂变化,兼顾识别精度与效率,为复杂背景下的细粒度车型分类提供了实际参考价值。

基于取样光纤光栅和传输矩阵理论研制了新型光子晶体，采用两种不同介电常数的材料交替排列的周期性结构，根据取样光纤光栅传输理论得到了设计结构的反射系数和透射系数。模拟分析和测试实验表明：所设计的光子晶体结构出现了多个反射峰，光栅长度增大时会导致反射率明显增大，反射峰数目增加，但反射峰的间隔不会发生变化；调制深度增加时，带宽会明显增大；随着折射率调制量的增大，反射峰数目会增加，反射率也显著增大(增大10%左右)。

相位梯度自聚焦（PGA）算法广泛应用于合成孔径雷达的运动误差补偿。激光信号波长比微波信号小3~4个数量级，因而在合成孔径激光成像过程中，实验平台的振动会引入极大的相位误差，导致成图质量下降。在合成孔径激光雷达（SAL）成像过程中应用PGA算法，并针对激光波段信号的特点对传统的PGA算法在加窗方法上加以改进。实现了SAL样机在室外64 m成像距离下的快速合成孔径激光成像的实验验证，证明PGA算法能够实现散焦数据中相位误差的精确补偿，且改进后的PGA算法在达到同样补偿效果的前提下，迭代次数更少。

应用蒙特卡罗方法求解几何因子, 基于蒙特卡罗方法的几何因子计算程序使用C++语言编写, 可用于任意位姿的各种尺寸的圆面探测器对圆面源几何因子的计算。该程序使用了方差减小技巧。通过与国际通用蒙特卡罗计算程序(MCNP5)的计算结果对比, 该方法具有结果准确(误差较小)、计算速度快、使用方便等优点。最终使用该程序计算几何因子, 与实验数据进行对比, 成功验证了中子深度分布分析(NDP)能谱测量系统探测器位姿的准确性(误差5%以内), 并对其移动位置进行修正, 发现电机移动20 mm大约会产生1 mm的误差。

简述了美军通用红外对抗发展计划及对系统的质量与模块化需求，分析了BAE系统公司、诺斯罗普·格鲁曼公司与赛莱克斯·伽利略团队、ITT电子系统公司与洛克希德·马丁公司的Aculight分公司团队、雷声导弹系统公司、洛克希德·马丁导弹和火控系统公司与DRS公司团队参与通用红外对抗项目竞标产品的研发过程、现状与特点，介绍了竞标结果及通用红外对抗技术发展的亮点。

提出了一种基于碳纳米管和金属纳米粒子的表面增强拉曼基底，并进行了实验研究。采用化学方法制备了单壁和多壁碳纳米管薄膜；利用离子溅射方法在碳纳米管薄膜上形成Au纳米粒子，构成基于碳纳米管和金属纳米粒子复合结构的表面增强拉曼散射基底。对此样品进行了扫描电子显微镜(SEM)，反射谱、拉曼谱等表征测试。研究表明，该基底由于碳纳米管极大的比表面积，可吸附更多的金属纳米粒子，增强拉曼散射信号强度。