为了解决航天器操纵旋转套筒内螺纹的自动检测问题, 特别是在内螺纹件表面有油污与锈蚀时, 单纯地利用光学图像检测的方法很难更好地解决问题, 利用平流气体吹向内螺纹, 从而形成了映射着内螺纹形貌的湍流输出, 然后利用多普勒激光测量内螺纹的湍流特性。研究了内螺纹气体湍流的拉伸与压缩过程的数据特性, 利用箱线图的方法处理内螺纹湍流数据, 建立了内螺纹湍流箱线图的标准样板库, 将检测数据与标准样板对比检测,结果表明: 当异常值阈值设为7%时, 检测准确率为99.3%。气体湍流激光多普勒式检测内螺纹方法可行,克服了表面油污等难点,完全满足检测的要求。

为了提高光学分子影像与计算机断层扫描(CT)影像的耦合图像质量,基于自由曲面光学技术建立了光学分子影像与CT影像肿瘤病灶组织的自由曲面光学通道,实现了双模态影像融合显示。采用肿瘤病灶组织的微进、多空间、多焦点自由曲面光学曲面镜头与成像面的设计方法,建立双模态影像融合镜头与成像面的微分方程,解出病灶组织自由曲面的光学曲面光焦度变化曲线。采用反求工程中的自由曲面光学重构技术,对病灶组织自由曲面的光学通道曲面进行离散和重建,提高了光学分子影像与CT影像双模态融合的图像质量。采用自由曲面光学通道技术融合显示光学分子影像与CT影像双模态影像的方法合理可行,提高了融合影像信号的清晰度与信噪比。

提出了一种基于波束域加权的低旁瓣方向图设计方法。综合考虑方向图匹配性能和发射阵元等功率作为约束条件, 建立低旁瓣发射方向图优化模型, 采用半正定松弛技术将优化模型转化为凸优化问题; 对波束加权矩阵施加对偶约束, 使得接收信号满足旋转不变性; 利用高斯随机化方法对波束加权矩阵进行求解, 得到原优化问题的最优解。仿真结果表明, 算法能够保持期望主瓣形状并有效降低方向图旁瓣, 提高到达角(DOA)的估计精确度和角度分辨力。

传统雷达一般采用固定的发射波形, 在干扰环境下很难获得最优的目标检测性能。针对这一问题, 利用集中式多输入多输出(MIMO)雷达波形分集的优势, 提出了一种干扰环境下的 MIMO雷达波形与接收滤波联合优化算法。以最大化输出信干噪比为准则, 使发射波形满足恒模条件, 同时施加波形与具备较好脉压特性雷达波形之间的相似性约束, 建立了有限相位发射波形与接收滤波权值的优化模型。然后, 在循环迭代的算法框架下, 将优化问题分解为 2个子优化问题, 并分别采用拉格朗日乘子法、半正定松弛技术对子优化问题求解, 得到发射波形与接收滤波权值的联合优化结果。仿真结果表明, 所提算法较现有方法相比有更高的输出信干噪比, 使干扰信号的抑制性能得到改善, 同时可兼顾发射波形的脉冲压缩特性。