现有的反射面电磁成像系统体积庞大，无法满足机载、车载、无人机等应用平台要求。针对此类问题，研究了龙伯透镜的结构特性和成像特性，设计了大视场龙伯透镜电磁成像系统，利用空不变成像特性进行超分辨图像处理，实现了快速、大视场、宽频带、高分辨电磁辐射源分布成像。计算了口径300 mm带球核分层龙伯透镜参数，仿真了4～18 GHz龙伯透镜焦弧面场强分布，验证了龙伯透镜空不变的成像特性及其超分辨算法的有效性。实验对比了抛物反射面电磁成像系统和本文龙伯透镜电磁成像系统的体积、成像范围、源数目和分辨率，结果证明了本文系统的优越性，同样分辨率下，达到了方位角及俯仰角均为40°的大视场范围。

针对光频梳下变频信号接收过程中存在的频率信息丢失问题，提出了一种基于频率-相位映射的信号频率恢复方法，该方法使用可调光纤延迟线在两路光频梳变频链路之间产生一组固定已知的时延，时延在信号原始频率与下变频信号相位差之间建立映射关系，利用该映射关系可以从测得的相位差计算出信号的原始频率。分析了时延值等参数对频率恢复的影响，估计了该方法对相位测量不确定度的限值要求，最后给出了该方法具体实施方案中关键参数的设置策略。所有下变频信号的相位差可以通过快速傅里叶变换等数据处理一次性得出，因此该方法的时间代价和计算成本几乎不随着信号个数增加而增加。在不考虑下变频信号混叠的情况下，本文所提出的方法在理论上对处理信号的数量没有限制，因此相比于已有的光频梳下变频信号频率恢复方法，在多信号频率恢复方面更具有优势。

光学下变频技术可将宽频带内全部电磁信号同时下变频到低频区间进行接收，是一种新型宽频带电磁环境快速接收技术。但是，获取的光学下变频信号中包含源个数未知、带宽不同的多种信号，现有信号分离方法需要获知源信号的个数，且无法同时分离窄带信号和宽带信号。为实现对光学下变频信号的自动分离，提出了一种基于变分模态分解（VMD）自适应模态重组的光学下变频信号分离方法。通过频谱分割因子和频谱包络检测，对光学下变频信号的VMD过分解模态进行自动重组和信号重组模态提取，实现光学下变频信号分离。对于包含普通脉冲信号、宽带码分多址（WCDMA）信号和线性调频脉冲信号的光学下变频信号，可自动实现对三种信号的分离，且与原信号的相似系数均高于0.97。实验结果表明，所提及方法在分离光学下变频信号时无需获知源信号的个数，并能同时分离具有不同带宽的多种源信号。

铌酸锂晶体材料具有较高的电光系数和稳定的物理、化学性质，广泛应用在各种电场传感器中。但是，铌酸锂晶体折射率对温度较为敏感，在使用最大电光效应方向时，由于自然双折射的存在，晶体工作点随温度漂移，一方面导致传感器无法稳定工作，另一方面也影响了传感器的灵敏度和动态范围。为了消除这一影响，探头中将使用长度相等、主轴正交的两块铌酸锂晶体，一块作为传感晶体，一块作为补偿晶体。由于补偿晶体的存在，传感器的自然双折射得到很大程度的抑制，温度稳定性也得到了改善。经实验对比，补偿之后的传感器工作状态稳定性比未补偿的传感器得到大幅提升。