在太赫兹频段，折叠波导慢波结构主要采用微细加工技术完成。讨论了目前折叠波导慢波结构主要的微加工工艺，分析了主要工艺误差包括波导深度、侧壁垂直度对 0.41 THz折叠波导慢波结构高频特性的影响。通过分析比较， a值对折叠波导行波管性能影响很大，需要在工艺中精确控制。在侧壁垂直度为 89°范围以内，侧壁垂直度的变化对折叠波导行波管性能影响不大。通过仿真分析，确定了工艺中必须控制加工精确度的工艺步骤，这对 0.41 THz折叠波导行波管的研制有非常重要的意义。

为解决太赫兹( THz)行波管工作电流过小、输出功率低等问题，提出了基模多注工作模式的折叠波导行波管 (TWT)。首先，获得了基模多注折叠波导色散特性；然后，对基模多注折叠波导的传输特性进行了模拟计算；最后，完成了 0.14 THz基模多注折叠波导行波管的注波互作用特性分析。电子注参数为 12 mA，15.75 kV时，获得的 3 dB带宽为 25 GHz(128 GHz~153 GHz)，最大增益为 33.61 dB，最大峰值功率为 23 W；电子注参数为 30 mA，15.75 kV时，在 0.14 THz处获得了 38 dB增益，最大脉冲输出功率为 63.1 W。该方法能够有效增大 THz行波管的工作电流，提高互作用增益及效率、3 dB带宽、输出功率；在增益相同时，基模多注行波管可以做得更短、更紧凑。

基于光整流效应，通过倾斜泵浦光波前 (TPFP)在铌酸锂晶体中实现相位匹配，是一种有效的产生太赫兹辐射的方法。建立了一种更完备的基于波面倾斜的产生太赫兹波的理论模型，用于分析不同泵浦光偏振下产生太赫兹波的转换效率。搭建了基于铌酸锂晶体光整流效应的高峰值功率太赫兹源和太赫兹时域光谱系统，并利用太赫兹面阵探测器对获得的太赫兹辐射进行了分析。结果表明，所获得的太赫兹辐射单脉冲峰值功率达到 0.56 MW，频谱宽度为 0.1 THz~2 THz，转换效率为 0.56‰，与理论模拟结果相符。

为了获得窄线宽太赫兹光源，制作了基于表面金属光栅的单模太赫兹量子级联激光器。通过优化光栅结构，获得了具有较强耦合效率和较低损耗的光栅结构参数。波导结构采用半绝缘表面等离子体波导以便能获得较高的光输出功率。激光器单模激射波长为 95 μm。10 K时，器件最高单模输出功率达到了 43 mW，单模抑制比为 18 dB。单模器件工作温度超过 70 K，在 70 K时，仍然有 5 mW的单模输出功率。这种输出性能良好的激光器有望作为太赫兹接收机的本振源。

基于 0.13 μm SiGe BiCMOS工艺，设计了一个应用于 0.34 THz高速通信系统的 4路集成相控阵发射机芯片。该芯片集成了 21.25 GHz的锁相环 (PLL)频率源、 4倍频器、4路威尔金森 (Wilkinson)功分网络，每一路相控阵通道包括 85 GHz功率放大器、模拟移相器、 20 Gbps 二进制启闭键控( OOK)调制器、 4倍频器以及 2×2片载天线阵列。针对系统各个模块进行了测试和分析，并且对系统方向图进行了仿真。仿真结果表明，该相控阵系统能在 E面实现±12°的角度扫描， 3 dB波束宽度为 11.9°，系统有效等向辐射功率 (EIRP)为 12 dBm。该集成相控阵发射机芯片的面积为 8 mm×4.3 mm。

采用散射矩阵方法 (SMM)研究太赫兹波在非磁化、非均匀等离子体鞘套中的传输特性。在假定等离子体电子密度分布为双指数分布条件下，对太赫兹波斜入射等离子体时的功率反射系数、透射系数及吸收系数进行了仿真，还对其随太赫兹波的入射角度、太赫兹波的频率、等离子体的碰撞频率、等离子体分布形态的变化规律进行了总结。研究结果表明，在上述条件下，太赫兹波在等离子体中均有较好的传输特性。总体上来说，随着太赫兹波频率的提高，太赫兹波在等离子体中的透射性更好，可以考虑提升载频至太赫兹波段来解决通信黑障问题。

太赫兹大气传输是太赫兹科学技术及其应用的重要组成部分，渗透于所有的太赫兹应用技术领域。研究基于辐射传输、色散理论和 Van-Vleck Weisskopf线型，结合喷气推进实验室 (JPL)数据库，建立了太赫兹脉冲大气传输衰减与色散模型，对 0.1 THz~1 THz频段太赫兹辐射在水汽中的吸收衰减特性进行了数值模拟研究，与现有的文献数据进行了比对。通过计算太赫兹脉冲大气传输，分析不同水汽密度和传输距离对波形幅值、相位及频谱特性的影响，得到了 3个比较稳定的太赫兹脉冲大气传输窗口0.14 THz~0.17 THz、0.19 THz~0.32 THz和 0.32 THz~0.37 THz，为太赫兹通信和时域太赫兹空间传输提供了理论参考。

单载波频域均衡 (SC-FDE)技术具有发送信号低峰均功率比的优势，是新一代通信 3GPP-LTE/LTE-Advanced上行链路的关键技术之一。针对非理想信道估计，基于信道估计误差的统计模型，提出了一种联合频域均衡和时域判决反馈的鲁棒接收均衡器。以最小化均方误差 (MSE)为最优准则，推导了均衡器的系数和均方误差的表达式。仿真结果表明，这种鲁棒的混合均衡器在非理想信道估计下较传统均衡器具有显著的性能提升。

自动请求重传( ARQ)机制是一种常用差错控制方法。典型的 ARQ机制有选择重发 ARQ(SR-ARQ)和回退 N-ARQ(GBN-ARQ)。针对选择重发 ARQ性能高，但复杂，而 GBN-ARQ实现简单，但是性能较差的问题，在 GBN-ARQ机制的基础上，做出改进，利用接收数据控制字段本身的统计关联关系，设计了一种适用于无线 ATM的主动容错的 ARQ机制，并在性能和实现复杂度上与常规 SR-ARQ和 GBN-ARQ分别进行了理论和仿真对比。实验结果表明，相同条件下 AFT-ARQ实现复杂度明显低于 SR-ARQ，而性能上较常规 GBN-ARQ机制有了显著提高，并接近于 SR-ARQ。

单载波频域均衡 (SC-FDE)是数字通信中克服多径衰落的有效技术。宽带通信系统中应用单载波频域均衡系统设计，实现 137.5 MHz载波下 27.5 Mbps的码元传输速率。同时在系统中添加 1/2码率卷积码与 (239,223)里德-所罗门 (RS)码的级联信道纠错编码，提高系统的可靠性。完成单载波频域均衡系统设计，分析设计系统的关键技术，最终在现场可编程门阵列硬件平台上进行系统实现、调试和验证，完成系统实际误码率的测试。

为实现认知多输入多输出( MIMO)系统中主次用户的高效频谱共享，提出一种基于部分投影的干扰抑制算法，该算法将主用户的空间传输特性引入次用户的设计中。分析了干扰的结构化特征，指出泄漏到主用户空闲维度上的次用户信号并非有害干扰。通过将次用户发射信号投影到干扰信道低维子空间的零空间上即可消除干扰。理论分析和仿真表明，算法在有效消除对主用户干扰的同时，次用户传输速率和算法适用性相比传统算法都有显著提升。

为了实现对变尺度快速运动目标的良好跟踪，在对传统 Mean Shift跟踪算法改进的基础上，提出了一种运动目标自适应跟踪算法。该算法首先采用目标区域的像素点空域加权后的彩色图像作为初始帧目标模板，目标的真实位置利用 Mean Shift算法迭代求得，从而实现对快速运动目标的空间定位，然后将相邻帧的目标采用尺度不变特征变换 (SIFT)算子进行特征匹配，根据目标的缩放因子实时更新下一帧的核带宽，修正算法跟踪窗口的尺寸，以适应目标尺度的变化，从而实现对快速运动目标的尺度定位。最后，通过实验表明，与传统的 Mean Shift跟踪算法相比，该算法的跟踪准确率达到 97%以上，能够实现对变尺度快速运动目标的精确跟踪。

时域体电场积分方程性态较好，但时域面积分方程性态较差，这就造成体面耦合的时域电场积分方程在迭代求解时经常遇到收敛较慢的问题，无法满足工程需要，并且一般预条件技术获得的加速效果也不甚理想。因此，时域体面积分方程迭代求解时间过长已成为体面积分方程在实际工程应用中的核心问题。针对时域体面电场积分方程矩阵性态差的问题，提出一种引入分块预条件方法 (BMP)，可以加快矩阵迭代收敛的速度。将时域体面积分方程的矩阵分解成 3块矩阵相乘的形式，而这 3块矩阵都是稀疏的，并通过几个体面算例说明该预条件技术的效率。

注入锁频技术是实现多只磁控管相干功率合成的关键技术。对 S波段 1 kW连续波磁控管输出信号频谱的改善进行研究，分析了灯丝电流对磁控管输出特性的影响，通过降低灯丝电流使磁控管自由振荡下的输出微波频带宽度由 10 MHz降低至 300 kHz。通过提高参考信号的注入功率，有效地拓展了连续波磁控管的注入锁频带宽，最终获得了高达 14 MHz的注入锁频带宽。在不同注入功率比的情况下，该连续波磁控管的外观品质因数 QE为 52~72。

针对现有微波功率控制方法存在的过渡时间长，稳定性差等问题，提出微波源功率专家比例积分微分 (PID)主动控制法，在防止出现“热失控”的前提下，根据物料的介电特性、反射功率等先验知识，建立专家控制规则库，将控制规则预存于控制器，解决微波加热过程实时控制难，控制精确度差等问题。仿真实验结果证明，专家 PID控制比经典 PID控制达到稳态的用时节约 70%，效率提高 89%，精确度提高 87%。

介绍了一种 X波段低相噪频率综合器的实现方法。采用混频环与模拟高次倍频相结合的技术，实现 X波段跳频信号的产生。采用该技术实现的频率综合器杂散抑制可达 -68 dBc，相噪优于-99 dBc/Hz@1 kHz, -104 dBc/Hz@10 kHz, -106 dBc/Hz@100 kHz。重点论述了所采用的低相噪阶跃倍频的关键技术，详细分析了重要指标及其实现方法，实测结果证明采用该方法可实现给定指标下的X波段低相噪频率综合器。

有源器件的端口反射系数是器件的主要参数，端口反射系数的大小直接影响信号的输出功率。为实现有源器件在“射频开”状态下端口反射系数的测量，开展了阻抗调谐器法和网络分析仪频率偏移法的源端口反射系数测量方法研究，并针对信号源和放大器开展了相应的实验。测量结果表明， 10 dBm输出时2种方法测得反射系数模值的差别小于 0.06，相位变化差别优于 10°，为有源器件端口反射系数的测量提供了可行的方法。

针对真实环境下的多视角人脸检测问题，提出了一种基于差分特征的多视角人脸检测算法。它综合运用 2种不同的差分特征：一阶 NPD特征与二阶 Laplace特征，结合 Gentle Adaboost算法与分类回归树 (CART)，分别训练基于一阶和二阶差分特征的人脸检测器，再将这 2种差分特征的检测结果进行融合，得到最终的人脸检测结果。本文的差分人脸检测器充分利用了 2种差分特征的互补性，结合了一阶特征对光照的鲁棒性和二阶特征对旋转的鲁棒性，从而更好地实现了复杂环境下的多视角人脸检测。在 CMU-MIT和 FDDB两大公开人脸检测数据集中对提出的方法进行验证，结果证明了本文提出的差分人脸检测器的有效性，能够较好地检测复杂环境下的多视角人脸。

针对现有关键词提取算法存在计算复杂、语义信息挖掘较浅等问题，提出一种基于频繁模式挖掘的中文关键词提取算法。该算法采用改进的 FP-增长算法挖掘词共现信息，排除噪音词汇；利用语义相似度算法消除同义词；精简候选词特征，在保证较高准确率和召回率的条件下减少了存储空间和计算量。实验结果表明，该算法所获得的平均 F值为 59.7%，高于若干经典算法；支持度计数是最重要的影响因素。

石英和长石的识别对储集层研究具有重要意义。传统的矿物成分分析主要依靠人机交互式识别，工作量大且效率低，针对上述问题，提出一种利用岩石颗粒在正交偏光镜下的纹理特征进行识别的方法。首先用 Sobel算子提取样本图像的梯度信息，计算每个样本梯度图像的灰度共生矩阵的能量和相关性，利用能量和相关性为目标特征参数组建石英、长石特征参数样本库。应用人工神经网络 (ANN)分类方法进行训练，基于训练的结果，计算待识别颗粒的特征参数并分类。最后利用偏光序列图进行决策，得出最终识别结果。实验结果表明，此识别方法对石英和长石有较好的识别效果，识别率达 85%。

针对现有基于样本学习的人脸超分辨率算法对人脸图像采用全局搜索，存在非局部误匹配且复原图像视觉效果不佳等问题，提出了一种新的基于匹配学习的人脸图像超分辨率算法。首先根据输入图像预分类得到一个样本子类库，并构建相应的特征图像。在匹配过程中，针对不同人脸图像，采用 2种新的搜索策略，考虑了图像块之间的相似性和一致性，使复原图像看起来更加连贯自然。实验结果表明，与其他方法相比，本文算法生成的高分辨率人脸图像获得了更好的视觉效果和更高的平均峰值信噪比，具有很好的实用价值。

为了增强模型渲染的真实感，本文使用曲面点 -法线(PN)三角形或四边形 (原理与三角形类似)来细化和调整输入模型中的三角形或四边形面片，从而实现棱角的柔和化。在 GPU(图形处理器)管线和图形库 (如 DirectX 10和 11)支持细分的前提下，该技术能适用于现有的渲染管道结构，并且对建模工具也没有特别的要求，仅基于顶点位置和法线信息便可渲染出圆润的轮廓，同时使用自适应细节层次 (LoD)技术，提高了渲染的效率，再加上法线贴图和置换贴图的应用，可渲染出外形贴近真实且更具质感的效果，因而具有一定的实用价值。

OpenGL视点控制是决定空间态势可视化效果的关键技术之一。本文首先介绍 OpenGL视点坐标系统相关原理；其次，提出了基于球坐标系的视点控制算法，考虑到 OpenGL视点设置函数提供的函数接口为笛卡尔坐标系下视点，实现了笛卡尔坐标系下视点与球坐标系下视点间的相关转换；然后推导了球坐标下的视点平移、旋转和缩放；给出了该视点控制方法在空间态势场景中的应用。

长期对等( P2P)系统中的搭便车行为使得系统渐渐失去了原来分布式共享的特点。为了抑制这种行为，提出了一种新的 P2P系统评价模型。该模型基于博弈论抑制模型和节点行为的激励模型的特点，对用户行为采用信誉值进行评价，信誉值的表征体现用户阶段性的表现，并采取一定的限制抑制自私节点的产生。将该模型内的各种激励机制进行数学建模，并利用自回归(AR)模型进行拟合。仿真结果表明，在该模型下，系统的评价呈周期性变化，满意度趋于平稳，在 30%左右。

相位器是提高发动机效率的核心部件，最大转动角度、摩擦力矩和泄漏量是影响相位器性能的 3个重要参数。为了测试这 3个参数，本文论述了相位器性能测试台的整体结构、工作原理及工作流程。选用了工控机、数据采集卡及扩展模块构建电气控制系统，上位机监控软件选用实验虚拟仪器工程平台( LabVIEW)。该测试台可对相位器自动进行测试，自动进行合格判定，对测试后的液压挺柱自动进行分类，自动进行数据统计，生成数据报表。

空中交通管制系统能力评估存在底层指标类型多样、评估信息不确定的问题。为此，提出一种基于 D-S证据理论推理的评估方法。该方法构造信度规则库，将多种类型的不确定性数据换成统一的信度结构，通过证据推理方法获得空中交通管制系统的能力满足度分布。以某空中交通管制中心系统能力评估为例说明方法的可行性和有效性。

岩心扫描仪在石油地质部门得到广泛应用，但一直缺乏有效的监控设备，以监测岩心扫描仪的工作状态且提供方便的控制方式。针对该问题，比较了常用的几种 2.4 GHz无线通信技术，设计了一种基于ZigBee的岩心扫描仪无线监控系统。该系统采用 CC2530作为核心芯片，详细设计了整个系统的硬件与软件，并进行相应的测试。测试结果表明，该系统能够完成对岩心扫描仪温湿度的监测和无线控制，并具有组网快速、可靠等优点。

在互联网的全球普及、信息资源大共享的条件下，建立一个信息运营监控系统是十分必要的。本文主要围绕如何设计一个高效、快捷、优质的运营监控系统出发，从业务架构、应用架构、数据架构、技术架构 4个方面研究，详细设计了每个架构的功能，分析了各自的作用与意义，最后进行设计思想整合，形成一个整体的系统设计路线，为今后实现监控系统的设计打下坚实的基础。

系留气球具有长时间连续滞空工作的特点，对控制系统的安全性和可靠性要求高。为此，从球控计算机的冗余性、应急处置能力、快速可更换和电磁兼容性方面进行了设计。采用基于网络模块化的设计思想，对计算处理、气球压力信号采集通道和数据传输通道进行了冗余设计，考虑了系留气球的应急处置和电磁兼容性设计要求。最后通过数月连续无故障的工作验证，本设计满足系留气球系统对球控计算机的高可靠性和安全性要求。

研究了由硅微质量块 -悬臂梁惯性力敏结构和氮化铝 (AlN)薄膜体声波谐振器 (FBAR)检测元件集成的 FBAR微加速度计表头的惯性力敏特性。采用有限元 (FEA)静力学仿真，得到惯性力载荷作用下硅微悬臂梁上的应力分布；选取最大应力值作为载荷，基于第一性原理计算纤锌矿 AlN的弹性系数与应力的关系式，预测惯性力载荷作用下 AlN弹性系数的最大变化量；采用谐响应分析，预测 FBAR微加速度计的加速度 -谐振频率偏移特性。分析得到：惯性力载荷作用下， FBAR微加速度计的谐振频率向高频偏移，灵敏度约为数 kHz/g；其加速度增量 -谐振频率偏移特性曲线具有良好的线性度。

计及电容式 RF MEMS开关膜片上电场分布的边缘场效应后，很难建立高保真的开关自驱动失效阈值功率解析模型。因此，采用膜片承受射频信号功率的面积(ARF)和膜片与传输线的正对面积 (A)的比值构建优值 (FoM)，以表征膜片上电场分布的边缘场效应强弱。利用 HFSS软件建立了开关自驱动失效的三维电磁模型；以一种常见的开关构型为案例，仿真得到了多种射频信号功率(Pin)和开关气隙高度 (g0)条件下膜片边缘电场分布，并与优值计算结果进行了对比验证，初步证明了采用优值 ARF/A表征膜片上电场分布的边缘场效应强度的可行性。

某构件为多层窄间隙结构的容器装置，为测试在具有一定压力的高速流场中流体诱发的内层板振动情况，基于电涡流原理设计了一种屏蔽式电涡流传感器，完成了屏蔽式电涡流传感器的探头线圈参数和探头壳体结构参数的优化设计、装配调试和第三方校准。试验结果表明：研制的屏蔽式电涡流传感器，在不干扰“流场”，对装置结构不构成影响的前提下，实现了板间窄间隙振动的测试，传感器可靠有效。

随着航天技术的发展，嵌入式系统设计在航天上得到了越来越广泛的应用。静态随机存储器(SRAM)作为使用最为广泛的存储器之一，由于其高速低功耗的优良特性，在航天领域被广泛使用。目前，其功能测试还依赖于通过使用 VHDL/Verilog编写测试端口来完成，不仅开发效率低，而且很难保证测试结果的可靠性。本文提出了一种通过嵌入式开发的方式完成对静态随机存储器(SRAM)功能测试的方法，测试方法基于可复用的 IP技术，大大提高了测试数据传输效率。通过这种方法， SRAM测试系统的二次开发基于应用层而不是底层逻辑层，大大简化了系统设计。这样不仅提高了测试效率，而且具有较好的可靠性、可配置性以及可移植性，大大降低了系统的研发成本。测试系统的可行性和有效性已经得到了实验验证。