针对无人机空地信道, 基于空间期望最大化算法(SAGE)对信道特征参数进行高精确度估计。在提取了多径时延、多径功率等空地信道小尺度衰落特征后, 利用均匀量化和非均匀量化方法, 对实测数据的主径功率、主径-多径功率差开展无线信道密钥量化。分别针对起飞和巡航场景分析了密钥的量化效率、随机性以及算法运行时间等指标, 并与基于大尺度特征的密钥量化结果进行比较。密钥量化效率结果表明: 基于非均匀量化优于均匀量化; 基于信道特征高精确度估计的量化方法优于传统基于大尺度特征的量化; 起飞场景下的量化优于巡航场景的量化。密钥随机性测试结果表明本次量化所获得的密钥都具有较好的随机性; 算法运行时间结果则表明不同量化方法的运行时间差异较小。因此基于高精确度提取的 2种量化方法复杂度较低。

光学相控阵激光雷达系统具有体积小、扫描速度快等特点，但栅瓣问题很大程度上限制了它的性能。采用不等间距光学相控阵方法破坏光学相控阵周期性从而抑制栅瓣的生成。提出一种改进的粒子群算法，引入自适应参数优化、扰动策略和最优保留策略改善传统粒子群算法寻优效果，不断优化光学相控阵最优阵元分布，最终得到使栅瓣降至低水平的阵元间距值。对所提基于改进粒子群算法的栅瓣优化算法进行模拟实验，测试结果表明最大栅瓣值降低至0.0968，有效改善了栅瓣问题。最后使用所提算法对二维矩阵平面阵列进行研究，提出了二维非均匀光学相控阵的优化设计方法。

为了实现大角度的光束扫描,提出一种基于混合蝙蝠算法的非均匀间隔光学相控阵来对栅瓣进行压缩。将遗传算法的算子与传统蝙蝠算法相结合,在相邻阵元最小间隔为2 μm,工作波长为1550 nm的情况下,优化得到的硅基64阵元一维非均匀间隔光学相控阵实现了80°的扫描范围,边模抑制比优于-8 dB,最大远场光束发散角为0.3°,并且讨论了优化结果对波长变化的不敏感性。最后,以8×8的二维矩形平面阵列为例,演示了二维非均匀间隔光学相控阵的优化方法。