为了实现多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统中同步损伤和信道的联合估计，提出了一种基于网格搜索的联合估计算法。首先通过构建起一个以反映同步损伤和信道响应影响的系统模型，然后将各损伤参数估计的多维优化问题简化为二维网格和一维网格搜索，从而实现对载波频率偏移、采样频率偏移和符号定时误差的联合估计；数值仿真结果表明，本文提出的联合估计算法相比于非联合估计算法具有更好的估计性能。

针对光电探测器传统降噪处理中软、硬阈值函数存在的缺点,提出了一种含参数的阈值函数和逐层变化的阈值相结合的小波阈值降噪算法.该算法可以调整参数使生成的阈值函数于软、硬阈值函数之间,且在临界阈值处平滑过渡,保留部分有用信号.应用过程中阈值可随着分解层数的改变而改变,对各个分解层有自适应特征,减少小波系数阈值处理中的固定偏差,从而在保留原有信号的同时减除不必要噪声.仿真及实测结果表明,采用该小波阈值降噪算法处理的信号信噪比较高、均方误差较小,有效地抑制噪声对光电探测器输出信号的干扰.

在小波阈值去噪中，阈值的大小是一个重要的选择。为了克服传统的阈值在每个尺度上固定不变的缺陷，提出一种对传统的小波阈值去噪改进的方法，改进的阈值可以随着分解层数的变化而变化，在实际中可灵活应用。采用信噪比和均方误差作为评价去噪性能的参数，并与传统的阈值进行了比较，仿真结果表明：改进的小波阈值去噪方法其去噪效果优于传统固定阈值、Stein无偏似然估计阈值、启发式阈值和极大极小阈值的小波阈值去噪方法，具有较高的实用价值。

传统恒模盲均衡技术由于在信号相位均衡中采用固定步长,致使相位点的收敛速度和收敛精度之间相互制约,其应用范围受到很大的限制。为使接收到的信号恢复效果达到最佳,对传统算法进行了改进,提出了一种以均方误差为判决依据,用时变步长代替固定步长的恒模盲均衡算法,同时对两种算法的均方误差曲线进行比较分析。实验结果表明,随着迭代次数的增加,改进算法恢复的星座图中相位点的收敛速度是原始算法的3倍,其迭代次数在2 000点以后便趋于稳定,使得相位之间的误差减少,信号的恢复效果明显。

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)谱因共振强度、共振位置等不同而呈现不同的幅度和峰宽,需要发展自适应的分析方法才能保证SPR共振峰的精确定位.提出了一种基于Savitzky-Golay滤波器最优参数的SPR谱滤波方法,可根据实时SPR谱的特点优化滤波器参数(拟合阶数和窗宽),使滤波后光谱的均方误差(mean squared error,MSE)的Stein’s无偏风险估计(Stein’s unbiased risk estimate,SURE)最小,采用Monte-Carlo算法实现了SURE的快速求解.经验证,在不同的噪声水平下,SURE都可以准确反映实际MSE趋势及结果.采用搭建的SPR系统,实验测量了不同浓度、不同积分时间下蔗糖溶液的SPR信号,用提出的最优参数对SPR信号进行滤波,结果表明,与固定参数相比,该方法确定的SPR共振峰位置重复性误差较小,且不随噪声的增大而增大.

荧光法测量SO2浓度是大气监测中常用的检测手段.双光路技术可以消除光源和光路的噪音干扰, 但光电转换器件在激发光照射下产生的背景噪音也会影响定量分析的准确度.本文采用经验模态分解滤波算法降低检测中存在的各种噪音, 在实现有效降噪的基础上较好地保存了有用的原始信号.仿真结果表明, 针对SO2浓度检测系统, 利用经验模态分解去噪后信号的信噪比达到204.273 6,均方误差为0.007 0.与小波去噪法相比, 经验模态分解检测效果更佳.最后将经两组不同方法处理后的信号应用于气体检测系统中, 实验数据的线性关系更好地验证了经验模态分解方法应用到浓度检测系统的可行性.

目前, 传统高光谱分辨率遥感图像变化检测方法大多基于单一特征信息进行处理, 没有综合影像所有特征信息, 难以检测出完整的变化信息。 为此, 提出了一种基于多特征流形嵌入模型（multiview spectral embedding, MSE）的高分辨遥感图像变化检测方法, 利用该模型对图像特征变化信息向量中所有的变化信息进行融合, 获得完整的检测结果。 实验结果表明, 本文方法的检测精度好于传统的变化检测方法, 并且稳定性良好。

符号同步偏差严重影响了OFDM(正交频分复用)系统的性能。针对S&C方法存在的测度平顶和Minn方法出现的副峰, 提出了一种新的符号同步方法。该方法在Minn方法的基础上, 通过设计新的定时测度计算方法, 在消除定时测度平顶的同时, 还避免了定时测度曲线副峰的出现。仿真结果表明, 该方法的定时测度曲线为单一峰值, 在低信噪比及多径衰落环境下具有更低的均方误差。

同步对于OFDM(正交频分复用)系统非常重要。针对S&C算法和Park算法定时模糊的问题，提出一种改进的符号同步算法。该算法先通过接收信号与训练序列进行互相关确定OFDM符号的可能起始位置，然后再滤波进一步确定OFDM符号准确的起始位置。仿真结果表明：改进算法的定时度量在低信噪比和多径衰落信道环境下都具有脉冲型峰值，较传统方法有较小的均方误差。

研究了室内可见光通信系统分数间隔均衡技术, 以降低码间干扰对该通信系统性能的影响。针对室内可见光通信系统的传输特点和信号调制特性, 建立了室内可见光通信链路模型; 在此基础上, 提出了分数间隔均衡方法, 并利用最小均方误差准则优化设计均衡器。最后, 通过计算机仿真, 对提出的分数间隔均衡方法进行了性能评估。实验结果表明, 相同误码率条件下, T/2分数间隔均衡器比符号间隔均衡器的性能优1~2 dB, 能够更有效地抑制由信道多径效应等引起的码间干扰, 提高信号传输的可靠性。