提出一种基于载波抑制混频与载波偏置功率合成的高速太赫兹无线通信方案。发射端利用载波抑制混频器和载波偏置功率合成在140 GHz载波上实现了开关键控(OOK)调制；接收端利用包络检波接收器进行检波接收。分别开展了不同混频本振功率及偏置功率下的检波响应实验、不同基带信号功率及偏置功率下的检波响应实验，以及不同输入功率下的检波响应实验。实验结果对OOK调制器设计，以及OOK类通信系统的优化均具有较好的指导意义。最后，利用优化的系统参数在70 cm距离上实现了140 GHz, 16 Gbps的无线通信，系统误码率(BER)优于10-5。

物联网的发展对射频识别(RFID)系统的安全性能提出了越来越高的要求。虽然基于密钥阵列的RFID 认证协议解决了传统RFID 认证协议在多实体环境中存在的内部攻击问题，但基于交换实体身份信息的认证方式存在信息泄露的安全隐患。针对这一问题，设计了基于零知识证明的多实体RFID 认证协议(MERAP)。该协议采用分布式密钥阵列抵御内部攻击，利用零知识证明方案实现双向认证时敏感身份信息零泄露。性能分析结果显示，MERAP 协议在维持一定复杂度和标签成本的基础上，可抵抗包括重传、跟踪、拒绝服务和篡改等多种外部攻击和内部攻击。

波导-微带过渡电路是连接毫米波、太赫兹系统中平面电路与波导的重要结构，直接影响系统性能。设计了一种中心频率220 GHz的矩形波导-悬置微带线过渡电路。过渡采用探针耦合的形式，并使用渐变线结构实现宽带阻抗匹配，这种结构具有结构紧凑，易于加工，宽带和插入损耗低等优点。最终的仿真结果表明：在180~255 GHz的频带内回波损耗优于20 dB，插入损耗小于0.18 dB。这种结构可广泛应用于毫米波、太赫兹平面电路中。

为实现自动测试系统中仪器的可互换，运用通用模块构建(CBB)思路，通过动态链接库(DLL)技术，设计与实现了可互换仪器程控命令封装库。该封装库具有品质高，通用性、实用性和可扩展性强等特点，不用修改自动测试程序而实现不同仪器之间的互换，实现了自动测试程序和仪器驱动完全分离，有利于自动测试系统的升级和移植，极大提高了自动测试系统的开发效率。

利用ANSYS/LS-DYNA数值计算软件，研究弹体冲击碰撞钢质靶板过程中某型号电雷管的损伤特性。结果表明，在冲击碰撞过程中，子弹受到230 000 g ，45 μs的过载加速度，导致电雷管火工品各部件之间发生相对移动，其外壳受到较大应力，药柱最大压缩幅度约2.7%，火工品的损伤模式为机械材料损伤。仿真计算结果对电雷管的损伤特性研究和结构防护具有重要的指导意义。

介绍了一种改进的流水线模数转换器(ADC)数字校准算法，该算法使用了一个低速高精确度的参考ADC，同时结合了变步长的最小均方误差(LMS)滤波器校正流水线ADC 的误差，从而提高校准速度和精确度。使用Verilog HDL 语言设计了这种后台数字校准算法的寄存器传输级(RTL)电路，同时采取Simulink 和Modelsim 联合仿真的方法对电路进行验证。验证结果表明，与固定步长的校准算法相比，改进的校准算法拥有更快的收敛速度和更高的收敛精确度。

研究了基于0.5 μm 互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的动态阈值MOS(DTMOS)晶体管的电流-电压特性曲线。与常规CMOS 工艺PNP 晶体管特性对比，得到了带隙电压基准电路设计准则；采用DTMOS 和抗辐射设计加固技术，完成了抗辐射加固CMOS 基准设计。辐照试验结果表明，设计的抗辐射加固CMOS 基准的抗总剂量能力达到了300 krad(Si)。

介绍了一种抗辐射加固型低压差线性稳压器(LDO)的电路设计，内部集成了精密基准源、误差放大器、输出调整管和上电复位时间控制等模块电路。重点介绍了采用总剂量、中子效应的器件参数变化预估方法进行仿真验证。芯片采用0.6 μm BiCMOS 工艺制造，测试验证结果表明，产品在满足使用要求的同时，具备抗电离总剂量3×103 Gy(Si)、抗中子注量0.6×1014 n·cm-2的性能，适用于核辐射环境。辐射测试结果证明了设计的正确性。

剂量率效应是电子元器件和系统的抗辐射鉴定考核中不可缺失的项目。脉冲激光束是一种较好的模拟剂量率效应的手段。相比传统脉冲X 射线装置，利用激光束模拟剂量率效应，脉冲输出稳定，寄生电场效应低，可进行器件微区辐照，而且激光束模拟剂量率装置易实现，剂量率试验的时间和成本均远低于高能X 射线辐射试验。虽然激光束模拟剂量率装置具有上述优势，但由于激光束本身的特性，这种方法具有一定的局限性，其中高功率激光的非线性吸收、器件金属线的遮挡效应会严重影响激光束模拟剂量率效应的适用性。因此必须通过适当的试验设计和理论修正才能获得相对准确的剂量率试验结果。本文从激光束模拟剂量率效应原理出发，详细阐述影响激光束剂量率模拟试验适用性的因素，并分析克服这些影响因素的途径，以指导激光束模拟剂量率效应装置的开发和应用。

研究了纳米器件在空间轨道中质子引起单粒子翻转(SEU)率的预计方法。以65 nmSRAM 为样品，利用加速器进行了质子和重离子单粒子翻转试验，分别基于质子试验数据和重离子试验数据，预计了空间轨道中质子引起的单粒子翻转率。结果表明，用重离子试验数据预计的质子单粒子翻转率比用质子试验数据预计的低1.5 个数量级。研究认为，为了评估纳米器件单粒子翻转敏感性，需进行质子单粒子翻转试验，并基于质子试验数据进行在轨质子翻转率预计。

对集成电路总剂量加固技术的研究进展进行了分析。集成电路技术在材料、器件结构、版图设计及系统结构方面的革新，促进了总剂量加固技术的发展。新的总剂量加固技术提高了集成电路的抗总剂量能力，延长了电子系统在辐射环境下的使用寿命。文中总结了近年来提出的新型的总剂量抗辐射加固技术，如采用Ag-Ge-S、单壁碳纳米管材料(SWCNT)、绝缘体上漏/源(DSOI)器件结构、八边形的门(OCTO)版图、备用偏置三模块冗余(ABTMR)系统等加固方法，显著提高了器件或电子系统的总剂量抗辐射能力。研究结果有助于建立完整的总剂量加固体系，提升抗辐射指标，对促进总剂量加固技术的快速发展具有一定的参考价值。

射频单电子晶体管具有高电荷灵敏度和高读出速率的特点，可用于超导太赫兹单光子探测器产生的微弱电荷信号的读出。采用绝缘体上硅(SOI)材料制备的硅基单电子晶体管具有结构可控、工艺可重复的优点。但是，目前单电子晶体管的成品率约为30%，难以满足探测器阵列化的需求。为进一步提高单电子晶体管成品率，首先采用电子束零宽度线曝光工艺精确设定单电子晶体管的图形，其次对感应耦合等离子体刻蚀工艺中的气氛比例进行优化，实现电子束曝光图形的良好转移。最后通过降低氧化温度进一步保持了图形转移的准确度。单电子晶体管的隧穿势垒宽度得到了良好的控制，使成品率提高到90%，增强了单电子晶体管作为阵列化超导太赫兹单光子探测器读出电路的可行性。

基于Geant4 工具，进行高能粒子入射的蒙特卡洛仿真。介绍了仿真理论，以总反应截面和淀积电荷为参量，研究了后端金属互联工艺对于半导体集成电路单粒子翻转效应(SEE)的影响。实验结果表明，钨层的存在会对半导体器件的单粒子翻转效应有一定的增强作用。金属铝/铜与入射粒子的核反应作用效果相近，相交点对应的电荷淀积量在0.66 pC。大于此电荷量，铝的总反应截面大于铜；而小于此电荷量，则是铜的总反应截面大于铝。欧姆接触的阻挡层钛和氮化钛对单粒子翻转效应略有减缓作用。

提出了一种新型的应用于低压差线性稳压器(LDO)的斜坡软启动电路，其采用两路斜坡使能信号以及一路斜坡基准信号，消除了电源上电时产生的浪涌电流。该斜坡软启动电路已应用于一款LDO 中，并采用0.35 μm CMOS 工艺实现流片，其仅占LDO 有效面积的8.3%，消耗电流仅600 nA。仿真以及测试结果显示，采用该软启动电路之后，LDO 的上电浪涌电流得到有效抑制。LDO 在最差情况下的线性调整率为2.7 mV/V，负载调整率为0.064 mV/mA。

太赫兹波层析成像技术是利用太赫兹波的穿透性对样品进行旋转投影数据采集，通过层析重建算法获得样品的二维横截面图，并实现样品的三维内部结构图的重构。本文介绍了基于面阵式探测器连续太赫兹波层析成像系统。该成像系统的优势在于利用了面阵式探测器记录二维投影数据，相比扫描层析成像系统，提高了投影采集速率。为了获得高精确度的二维投影数据，利用角谱衍射传播算法将二维投影图传播至样品后表面，实现抑制太赫兹波在物体外部衍射效应，最终利用滤波反投影算法重建出高保真的样品三维内部结构图，并进一步探索了基于面阵式探测器的连续太赫兹波层析成像技术在无损检测和安全检测上的可行性。

中药饮片水分含量监测耗时长，效率低，不能适应现场、快速、简便等实际需求。以普通药用天麻为例，运用太赫兹光谱技术对其检测，得到不同含水量天麻的吸收系数随频率的变化图。根据测量的结果反向推测出含水量的大小，从而实现对药品的水分检测，缩短检测时间，提高工作效率，为进一步实现对药品的质量监测提供可能。

作为5G 的关键技术，超密集组网(UDN)可以大幅度提高网络容量和用户体验，但其性能严重受限于小区间干扰。针对超密集异构蜂窝网络的无线资源高效管理问题，提出了一种多维无线资源联合分配算法。为了在保障用户服务质量的前提下，最大化系统能效，将时频资源与功率资源的最优分配问题建模为有约束的组合优化问题。由于这是一个NP-hard 问题，求解比较困难。因此，采用分步优化+迭代搜索策略：首先基于模拟退火算法进行时频资源优化分配，并引入粒子删减和回火升温过程以提高搜索速度和避免落入局部最优陷阱；然后采用拉格朗日乘子法进行功率最优分配；最后，通过多次迭代，逼近全局最优解。仿真结果表明，提出的联合资源分配算法能够保障用户间的公平性并且有效提高系统能效与网络吞吐量，同时具有更快的收敛速度和更高的收敛精确度。

消息驱动跳频(MDFH)系统是一种以消息自身来决定跳频图案的跳频系统。本文对突发MDFH 系统整体结构进行描述，制定引入突发消息驱动跳频系统同步方案，设计同步相关的前导序列、循环前缀，对帧同步、符号定时、载波同步方法分别进行设计，并进行相关仿真，最后对系统在多径环境和高斯环境的误码率(BER)进行仿真。结果表明，通过上述的同步过程，系统误码率有很大改善。

为了更好地抑制全双工多入多出技术(MIMO)中继系统的自干扰，提高信息传输速率，提出了一种新型的波束成型组合算法。该组合在源节点和目的节点采用奇异值分解的波束成型向量，而在中继站采用基于最大化信干噪比接收波束成型来抑制中继端的自干扰，以及最大化信泄噪比发射波束成型矩阵来减少中继发送端泄漏到中继接收机的信号组合波束成型算法。为了降低复杂度，随后引入了交替迭代结构来进一步优化中继接收和发送波束成型矩阵，并比较了不同组合波束成型方案的和速率性能。仿真结果表明，与现存的波束成型组合相比，当干噪比较低时，提出的组合算法能够提供更优的和速率性能。

在雷达、声呐、深空通信等实际应用中，阵元的失效会造成检测性能下降，虚警率增加；在目标方位估计中，阵元失效会造成采样协方差矩阵的秩亏问题，使得基于子空间类的传统目标方位估计方法失效。针对存在阵元失效的均匀线列阵的目标方位估计问题，提出了一种基于Khatri-Rao(KR)积处理的阵列自由度恢复方法以及Toeplitz 矩阵数据重构的高分辨DOA 估计方法。首先对有损伤的阵列采样协方差矩阵进行KR 积处理，将产生的冗余项进行平均处理, 处理后的阵列模型将重构阵列自由度，并将阵列孔径扩展为之前的2 倍。该阵列模型等效为一确定噪声下的单快拍的相干源估计, 采用基于Toeplitz 矩阵数据重构的方法来去相干，重构协方差，最后采用MUSIC 方法进行方位估计。数值仿真表明该方法能有效解决均匀线列阵阵元失效下的自由度损失问题，提高阵列的目标方位估计性能，而且具有计算量小的优点。

激光光谱技术能够提供炸药的光谱“指纹”信息，具有远距离快速探测能力，近年来得到国内外的广泛关注。重点阐述了激光拉曼光谱和激光诱导击穿光谱应用于远距离炸药探测的基本原理、技术特点和发展现状及趋势，并在此基础上，分析了激光光谱远距离炸药技术的应用前景。

通过对复杂电磁环境的构成要素多样性及其对装备影响机理差异性的分析，从电磁信号的时域、频域、功率、调制和极化参数入手，提出了一种基于干信比的电子干扰信号度量方法。建立了基于调制匹配系数、极化匹配系数和相对功率强度的度量指标，实现了电磁环境特征、装备技术特点以及电磁环境度量结果的一致性。最后通过仿真计算验证了度量方法的可行性和合理性。

针对目前激光扫描仪多回波处理所用高采样率A/D采样电路的设计难度大、成本高的问题，提出一种新的多回波处理电路实现方法。首先简述了典型A/D采样电路的一般设计方法。其次提出了一种主要由高速比较器、时间延迟电路、脉冲产生电路、脉宽测量电路、加法电路以及一个现场可编程门阵列(FPGA)共同组成的新的多回波处理方法，并对重要模块的设计进行了阐述。最后通过实验验证了该电路可有效处理双脉冲回波。该电路设计成本较低，相对A/D采样电路设计难度较小。

太赫兹倍频器是实现太赫兹源的重要途径之一。基于线性叠加技术，研制了0.38 THz单级无源四倍频单片。采用平面环形巴伦与正交混合网络级联的方式，设计了四路移相功分结构，通过零电长度合成，实现了单级四倍频，同时基波和其他无用谐波得到了很好的抑制。设计中先对无源结构进行三维电磁场仿真，然后与有源部分联合仿真优化，在370~410 GHz 频率范围内，变频损耗小于25 dB。

激光惯性约束聚变研究中，高功率激光器靶室中强激光-靶物质作用产生的高能电子的运动、X 射线与周围物质作用产生的置换电流将激励出强电磁脉冲，场强幅值高达几万V/m，频率达GHz 量级，能库等工作区域大电流、大电压的快速变化过程也将辐射电磁场，这些电磁脉冲对电子设备将产生各种电磁耦合效应，影响控制时序、测量数据的准确性，严重的甚至使仪器设备毁坏，这种电磁脉冲对生物组织具有损伤效应。本文详细介绍了国内外高功率激光装置电磁环境的理论与实验研究进展情况。

利用有限积分法对电磁脉冲与带缝腔体孔缝耦合特性进行研究。选取窄缝为mm 量级微小孔缝作为研究对象，借助耦合函数，分析了核电磁脉冲与单层腔体、嵌套腔体内、外窄缝平行分布与垂直分布2 种情况下的耦合函数。结果表明：当入射波电场矢量方向与窄缝短边平行，即入射角θ =0°时，内、外窄缝平行分布耦合进入腔体的电磁能量在内窄缝处发生第2 次场增强效应；而内、外窄缝采用垂直分布的相对位置，在内窄缝处的电场值仅为几伏每米，此分布能有效降低电磁脉冲对电子器件的干扰。

设计分析了一种工作在3~6 GHz 内嵌平行板谐振器(PPR)的矩形腔测量系统，给出其几何结构设计方案，在预设观察模式和频点下确定腔体尺寸；采用电磁模拟分析方法，在腔体谐振背景下识别平行板谐振器模式。在此基础上通过品质因数求解获得表面电阻R s，从而获取高温超导材料的表面电磁特性。将高温超导材料应用于射频乃至更高频段的微波器件中。

提出了一种工作于X波段的新型圆极化矩形介质谐振器天线。该天线是一块矩形介质谐振器嵌入到介质基板中并通过U型微带线激励。天线的接地面采用缺陷地的结构，可以通过调节该缺陷地对角的大小来产生2个正交模式实现圆极化，有效解决了一些圆极化天线馈电网络复杂的缺点。所设计天线的阻抗带宽为8.88~10.22 GHz。天线的轴比带宽为9.56~9.92 GHz，可应用于卫星广播、航空无线电导航业务和无线电定位。

针对星载无缆化通信的需求，研究了展宽印制天线工作带宽的方法。设计了星载小型化宽带全向印制天线，通过三维全波电磁仿真软件(CST)进行了仿真分析与优化设计。在此基础上加工了天线实物样件，并对其电性能进行了测试。仿真结果表明该天线具有小型化、宽带、全向等特点。

利用微带圆环天线优良的多模特性，设计了一种基于八分之一圆环的微带天线。天线由1个八分之一(45°)的圆环，1条位于天线中心区域的窄缝和1排靠近天线边缘的短路钉组成。这些附加在天线上的缝隙和短路钉起到了激发环形微带天线多模特性的作用，并进一步减小了天线尺寸。本文研究了这些附加结构对环天线的影响，并经过仿真、优化获得了具有3个频点的微带天线。天线的实测结果表明，该天线可以很好地工作在0.9 GHz,1.8 GHz和2.4 GHz，增益分别达到了4 dBi,5 dBi,6 dBi，工作带宽分别为7 MHz,12 MHz和20 MHz。

设计了一款栅栏形式的“V”型结构超宽带多入多出(MIMO)天线，将对角线上的2 个基本天线单元置于介质板的另一侧，并引入一种栅栏形式“V”型结构的耦合器来降低天线单元间的耦合，用于改善天线的隔离度。该天线工作频段为3.3~12.02 GHz。经过对回波损耗和隔离度的仿真和测试，证明该款MIMO 天线在不影响超宽带(UWB)天线基本性能的基础上满足了MIMO 天线对隔离和分集增益的要求。

随着分抗逼近电路理论的高速发展，如何求解分抗电路的零极点是研究的重点问题之一。利用常规友矩阵求解分抗逼近电路的零极点，出现虚根而得不到正确的解。为了解决这个 问题，基于分抗逼近电路的迭代电路和迭代矩阵，利用矩阵实验室 (MATLAB) 中的"solve"和"root8" 函 数实现分抗逼近电路归一化零极点的数值求解，并比较两者的精确度和运算速度。对求得的解进 行直接验证和间接验证。仿真结果表明，该方法实现了分抗逼近电路极点的准确求解，对于分 抗逼近电路的分析具有指导性意义。