新一代数字电视地面广播传输演进标准 (DTMB-A)是国标数字电视地面广播信号 (DTMB)演进的新一代标准，具有带宽大、抗多径能力强等优点，可作为一种新型的外辐射源雷达机会照射源。本文阐述了 DTMB-A信号模糊函数特性，详细分析了其帧内及帧间模糊副峰的形成机理，分析结果表明 DTMB-A信号中确定性重复结构(同步信道、保护间隔等)是造成模糊副峰的主要因素。对此，提出一种基于非均匀采样的模糊副峰抑制方法。该方法具有计算复杂度低、易于并行实现等优点。仿真结果证明所提方法能够将 DTMB-A模糊函数修正为理想的图钉型，验证了该方法的有效性，为基于 DTMB-A信号的外辐射源雷达目标探测研究提供了方法。

针对非均匀采样非线性系统存在外界扰动造成难以控制的问题, 利用数据驱动策略, 提出了无模型自适应准滑模控制算法。首先, 将系统动态线性化过程中的伪雅可比矩阵参数估计误差视为一种外界扰动; 其次, 利用滑模控制的方法对该动态线性化模型进行控制器设计。该算法特点是: 结合了滑模控制固有的特性来减小外界扰动对系统控制作用的影响, 有效地提高了控制效果。最后, 对该控制算法的稳定性也进行了分析, 通过一个非均匀采样非线性系统的仿真实验验证了所提算法的有效性。

针对输入非均匀刷新和输出周期性采样的非线性系统难以控制的问题, 采用数据驱动策略, 提出一种新的无模型自适应控制方法。首先,使用跟踪-微分器对系统输出数据进行滤波, 进而利用该输入输出数据在等价动态平衡点处建立动态化模型, 设计了无模型自适应控制器; 其次, 利用最速下降法对控制律和伪雅可比矩阵(PJM)估计中的惩罚系数进行迭代优化, 并对该控制方法稳定性进行分析,该控制方法的优点是减少扰动误差的影响, 提高了参数优化能力;最后, 通过仿真非均匀采样离散时间非线性系统的实例验证了所提方法的有效性。

采用非均匀采样与功率谱反演法产生与湍流尺度相关的各向异性非Kolmogorov湍流随机相位屏，进而利用空间光调制器模拟研究圆艾里高斯涡旋光束在大气湍流中的漂移特性和轨道角动量态变化。数值模拟和光学实验结果均表明，圆艾里高斯涡旋光束的漂移值随光束衰减系数、光束主半径、大气湍流外尺度和传输距离的增大而增大，随湍流各向异性系数和光束拓扑荷值的增大而减小，并且在湍流幂律值为3.3附近有极大值。此外，通过对比圆艾里高斯涡旋光束经过大气湍流前后的干涉条纹图样，发现整数阶时拓扑荷值越小，光束经过湍流之后拓扑荷值稳定性就越好。

分析了基于非均匀采样功率谱反演大气湍流相位屏的算法, 该算法可进行并行处理, 并引入图形处理单元(GPU), 在不影响模拟精度的前提下有效提高了相位屏的模拟速度。利用Kolmogorov功率谱, 基于GPU技术生成大气湍流相位屏; 对相位屏的模拟精度、模拟速度和误差进行统计分析, 并与理论值进行比较。结果表明利用GPU技术模拟的大气湍流相位屏与理论值非常吻合, 具有很高的模拟速度和精度, 大幅提高了大气湍流相位屏的生成速度。

提出了一种基于非均匀透镜阵列的对数极坐标传感器，通过建立数学模型，证明其具有非均匀采样与对数极坐标映射特性.通过仿真实验以及实例设计验证了模型的有效性，同时分析了非均匀透镜阵列的关键参量(盲孔半径r0，增长系数q，填充因子ηf)对系统性能的影响，结果表明: 1)盲孔半径r0在每环透镜数量N相同的情况下，随着环数M的增加而减小; 在M相同的情况下，随着N的增加而增大; 2)填充因子ηf随N的增加而增加，当N≥40，ηf趋于极限值π/4，选取N=40，得到较为合理的环间增长系数q=1.106.所获得的实验结果为实现对数极坐标映射的非均匀透镜阵列设计奠定了理论基础，有利于实现一种新型对数极坐标图像传感器.

弹光调制干涉具中光程差的非线性带来了干涉信号的非均匀变化,在光谱复原过程中,如不对干涉数据修正直接采用快速傅里叶变换(FFT)复原光谱会导致光谱严重失真,难以满足实时处理要求。首先提出采用非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)实现光谱复原,其次设计了一种基于高性能DSP芯片OMAP-L138的干涉数据处理系统,它将高速数据采集卡PCI-5122采集到的671.1 nm激光干涉数据进行存储并完成其实时光谱复原。研究结果表明:这套干涉数据实时处理系统操作简单,运行可靠。复原671.1 nm激光的波长误差小于1 nm,谱线位置误差小于0.1％,为后期采用高性能DSP的弹光调制傅里叶变换光谱仪提供了很好的前提基础。

混合分辨率模型是多视角视频编码用来降低比特率的一种重要描述方法, 本文提出了一种新的实现图像 /视频序列的超分辨方法。在多视角框架中, 使用相邻高分辨图像的高频信息对当前视角的低分辨图像进行高频成分补充, 从而实现超分辨。邻域高分辨图像帧的投影图包含裂纹, 本文使用了非均匀采样复原理论对其进行了修复, 投影图中的其它空洞则由原始低分辨图像帧的上采样图像进行了填充。接着使用空洞填充反变换方法以及 DCT离散余弦变换对图像进行频率分解, 将投影图的高频成分与原始低分辨图像的低频成分进行融合, 再经过 IDCT离散余弦反变换即得到了最终的超分辨图像。实验仿真数据结果表明, 该方法得到的超分辨图像比传统的插值上采样图像以及基于 DCT的上采样图像无论是主观和客观评价, 均有明显的改善。

针对传统星载合成孔径雷达(SAR)系统高分辨率和宽测绘带之间的矛盾，采用方位向偏置相位中心结合距离向波束扫描(ScanSAR)模式实现同时高分辨宽测绘带SAR成像，并针对雷达脉冲发射频率、平台速度和天线尺寸不满足严格约束条件导致的方位向非均匀采样提出了频域重构算法。该算法可以实现精确频谱重构，并且极大地提高了系统设计和参数选择的灵活性。五扫六通道SAR系统的频域重构算法的仿真结果显示成对回波抑制达60 dB以上，方位模糊比达-23 dB，证明了该算法的有效性。

利用重叠多光栅的随机非均匀采样来实现动态或静态应变信号传感与解调。给出了基于可调谐滤波器的重叠双光栅解调系统组成及其随机非均匀采样的实现方法，重叠多光栅可在动态应变信号测量时产生时域上的非等间隔传感脉冲，解调系统采用质心法硬件解算，结合平滑滤波方法，可同时满足测量速度与解调精度的需要。实验中通过产生周期随机变化的三角波可调谐滤波器扫描电压来实现重叠多光栅的随机非均匀采样，在重叠双光栅与平均500 Hz可调谐滤波器扫描速率条件下可产生2 kHz随机分布的传感脉冲，最大可实现1.9 kHz的动态应变信号测量，动态应变信号的测量带宽相当于单光栅解调系统的8倍。