介绍了一种太赫兹站开式大视角三维成像雷达系统。系统可用于人体隐藏危险品的成像检测，采用二维非均匀逐点扫描的工作方式，视场范围达到0.6 m×1 m，成像速度达到2 s。系统工作于0.34 THz，采用直径450 mm椭球镜聚焦，在5.8 m的成像距离实现了2 cm的方位分辨力。为了改善回波动态范围，采用相位噪声相消的系统结构。系统采用调频连续波(FMCW)雷达线性调频信号作为工作波形，工作带宽达到12 GHz。成像结果显示，系统校正后的距离分辨力可达到2 cm，能够实现隐藏危险品的有效检测。

介绍了一个基于平面肖特基二极管的220?GHz倍频器。该倍频器工作在室温下，结构简单。为了实现倍频，将一个具有4个反向串联肖特基结的变容二极管安置在石英基片上，直流偏置通过一个石英微带构成的低通滤波器加到二极管上。所有的石英电路基片都用导电胶粘接在波导腔体上，波导腔体是E面剖分的，表面镀金。220?GHz倍频器的测试结果表明，在选择合适的偏置电阻时，该倍频器具有15?mW的输出功率和5%的效率。在213~230?GHz频段，二倍频器的输出功率均在10?mW以上，且带内的功率波动非常小。

为减少太赫兹回旋器件模式密度和降低模式竞争问题，利用具有模式选择特点的共焦波导结构作为140 GHz回旋行波管(Gyro-TWT)的高频互作用系统。在理论分析基础上，建立注波互作用计算模型并对其进行数值计算；通过对共焦波导高频场分布、衍射损耗、耦合系数以及注波互作用效率等输出参量的分析，选择HE06作为工作模式，确定了140 GHz Gyro-TWT放大器的基本结构和工作参数，并利用注波互作用非线性理论进行分析。模拟结果表明：在注电压为35 kV，注电流2 A，速度比为0.75时，该高频结构在140 GHz频点获得12 kW峰值输出功率，17.1%电子效率和38 dB饱和增益，3 dB带宽达到6 GHz。

准光模式转换器是高功率毫米波回旋管的重要组成部份，能够实现电磁波与电子注的分离、隔离波的反射，并实现回旋管的高斯波束输出。基于耦合波理论，分析设计出用于频率140 GHz、TE22.6模式回旋管的Denisov辐射器；基于几何光学理论，设计出准光反射镜面系统，并采用Feko软件进行优化。计算结果表明，所设计的准光模式转换器系统的转换效率约为97.3%，波束的高斯含量约为93.3%，达到了回旋管的应用需求。

采用紫外光刻电铸和微成型(UV LIGA)技术制造太赫兹真空器件的高频结构，频率为94~220 GHz。对于94 GHz高频结构，尺寸误差≤15 μm，采用此高频结构的脉冲行波管输出功率大于100 W；180 GHz高频结构，尺寸误差≤5 μm，采用此高频结构的太赫兹行波管二倍频器输出功率高于100 mW，带宽为11.4 GHz；220 GHz高频结构，尺寸误差≤3 μm，衰减因子为240 dB/m。UV LIGA技术在太赫兹真空器件中的成功应用，不但为毫米波太赫兹器件研制奠定了基础，同时也为UV LIGA技术在设计制造毫米波太赫兹器件领域，包括有源和无源器件，开辟了一番新天地。

针对基于功率倒置算法的空时自适应抗干扰技术中天线阵元间互耦误差严重恶化算法性能这一问题，分析比较了目前常见的应对解决方案，并提出一种新的可用于抗干扰卫星导航终端的天线阵列降耦方法。该方法通过在卫星导航抗干扰天线阵列中加载电磁谐振吸波器，降低天线阵元间互耦。实验数据表明，利用该方法可以使阵元间互耦降低10 dB，使抗干扰接收机最大抑制干信比提升5 dB。

面对当前日益复杂的雷达跟踪目标和环境，广泛应用的卡尔曼滤波及其扩展类算法虽然能以较少的计算量得到较好的跟踪效果，但其要求过程噪声与量测噪声符合零均值高斯分布，否则会导致滤波发散。为解决系统状态及噪声未知但有界情况下的机动目标跟踪问题，介绍了一种扩展集员滤波机动目标跟踪算法，并辅以基于信息几何的跟踪性能监测处理。通过仿真分析验证了基于集员滤波与信息几何的机动目标跟踪边界约束性能及跟踪准确度较好，且能通过统计流形距离的变化来探测目标是否发生机动。

复杂海情背景下的小目标探测是海面搜索、监视系列雷达的一项关键技术，传统雷达很难保证在较低的虚警概率下，可靠地检测海面小目标。基于复杂海情下海杂波散射功率特性分析，结合高分辨力波形设计、天线快速扫描技术与海面小目标检测技术等雷达系统设计给出了在复杂海情背景下提高小目标检测性能的技术途径，在较低虚警概率下，保证有效、可靠地检测出复杂海情下的海面小目标。

介绍了无人机电力巡检的应用背景，结合国内外的发展现状，提出一种新的无源定位技术——基于图像的输电线杆塔定位技术。给出了基于图像的定位算法，同时分析了误差来源。具有高精确度定位定向系统(POS)的航摄相机能够绘制大比例尺的地形图，绘制地形图的过程实际上是目标定位的过程。将配备有高精确度POS和高清摄像机的载机光电转塔用于无人机输电线路巡检，完成对目标杆塔的实时定位，定位精确度达到5?m。

针对8移相键控(PSK)和16振幅移相键控(APSK)信号的频偏估计及误比特率，介绍了高阶的恒包络数字调制方式8PSK和16APSK，重点研究2种调制信号的频偏估计，并搭建通信链路模型。采用Matlab对8PSK,16APSK调制信号在加性高斯白噪声下的频偏估计进行仿真分析，并使用频偏估计得到的载波频率进行相干解调，最后对比分析实际误比特率与理论误比特率。仿真结果表明：在不同信噪比的加性高斯白噪声信道条件下，8PSK的抗噪声性能比16APSK好；采用本文给出的频偏估计方法能够较好地接近理论误比特率，为设计通信系统提供依据。

提高火箭制导平台的导航定位精确度，是火箭试验技术的重要研究内容。针对某火箭制导平台，设计了一种基于微机电惯性导航(INS)与全球定位系统(GPS)多传感器相组合的，采用间接输出校正的导航解算算法。算法利用卡尔曼滤波器对系统误差进行最优估计，估计结果修正惯导解算输出和敏感元件输出。仿真结果表明，在GPS收星有效以及火箭动态过程平稳情况下，该组合导航算法对INS误差随时间积累有明显抑制作用。

随着无线通信频段的不断提高，非理想载波所引入的相位噪声对多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统性能的影响也越来越突出，不仅影响OFDM系统载波的正交性，同时导致多天线预编码性能急剧下降。相位噪声对MIMO-OFDM系统的影响可分为公共相位误差(CPE)和载波间干扰(ICI)两部分。本文对CPE影响MIMO-OFDM系统的性能进行深入分析，提出一系列基于频域正交导频设计的CPE估计算法，以实现对CPE的有效抑制；最后，在多个场景下进行链路仿真，充分验证了提出算法的有效性和可靠性。

在线性调频雷达系统中，若发射机输出的脉冲信号起始相位是不相参的，则接收机不能根据回波信号解调出准确的多普勒参数。引入了前导帧序列，以控制直接数字合成(DDS)输出信号的相位初始化，从而实现最终输出脉冲信号起始相位与参考时钟相参。该方法简单实用，仅需更改FPGA程序，无需对硬件电路做任何改动。实验结果验证了该方法的有效性。

通过精密机加工技术制造了一种具有寄生通带抑制的E波段波导双工器。其仿真性能在71~76 GHz，81~86 GHz通带内插入损耗小于1 dB，通带隔离度大于60 dB；在142~152 GHz，162~172?GHz二倍频通带内抑制大于20?dB。实测结果显示该双工器通带内插入损耗最差为0.7?dB；通带隔离度优于60?dB；二倍频处抑制大于20?dB。仿真设计与实测结果高度吻合。该双工器的优异性能确保其适用于5?G通信E波段回传网络中。

为实现低相位噪声平面振荡器，对推-推振荡器的共用谐振器与相位噪声优化方法进行了研究。提出一种基于多环式开口谐振环的差分传输线，通过加载一对耦合谐振环的方式实现2个单元振荡器之间的弱耦合，提高了共用谐振器的频率选择特性。基于该结构设计并实现了一种X波段推-推振荡器，在设计中采用一种基于振荡器有源品质因子的相位噪声优化方法。测试结果表明：该振荡器在输出二次谐波9.52?GHz处的相位噪声为-115.48?dBc/Hz@100?kHz，基波抑制度达到-54.55?dBc。

零折射率材料作为超材料的一种在微波辐射中有广泛应用。为实现高性能的小型化天线，分析了零折射率材料的产生机理，设计了一种高功率金属网格材料天线透镜。数值模拟表明，零折射率材料透镜覆盖于一Ku波段喇叭天线口面时，可以改善喇叭天线波前相位，将喇叭天线的球面波前相位调制为较均匀的平面波，增益可提高2.27 dB，喇叭天线的功率容量可达到610 MW。研究了材料的层数n、层距h、周期a以及金属线半径r对S参数的影响，得到了所要求频率的最优材料结构。

基于枝节加载型阶梯阻抗谐振器(SIR)设计了一种加载变容二极管的微带可调带通滤波器。SIR结构利于抑制高次谐波且可实现滤波器的小型化，提出的模型通过在SIR的中心平面加载2个枝节构成多模谐振器。通过奇偶模方法分析了枝节加载型SIR的谐振特性；通过加载变容二极管实现了对滤波器奇偶模谐振频率的独立控制，利用变容二极管容值的变化实现了滤波器的中心频率可调，中心频率随变容二极管偏置电压的增加而增大。该可调滤波器实现了在0.82~1.17 GHz范围内中心频率可调且插入损耗小于5 dB，回波损耗大于10 dB。

X射线条纹相机是激光惯性约束聚变研究中的核心测量设备，用于捕获聚变反应中瞬态X射线发射。对X射线条纹相机在聚变反应中强电磁辐射下的可靠性进行研究，给出了X射线条纹相机的可靠性框图及结构，并对X射线条纹相机各功能单元进行可靠性分配，针对其故障进行了故障模式和影响分析(FMEA)。可靠性分析和FMEA显示，X射线条纹相机中变像管单元其可靠性分配值在各个分系统单元中最高，其故障能够引起严重故障和试验损失，是制约X射线条纹相机可靠性和稳定性的重要部件。通过对X射线条纹相机内各单元的可靠性以及故障模式分析，有助于研究人员开展有针对性的电磁辐射加固，提升相机在强电磁脉冲辐射环境中运行的可靠性。

利用折叠导电墙结构可以有效减小微带天线的尺寸，展宽辐射波束。对折叠导电墙结构进行改进，将导电墙分解为3部分，各个部分分别加工完成后，进行装配组合，并加载到微带天线。改进后的导电墙结构的加工费用远小于一体化折叠导电墙。在L1频段设计加载改进导电墙的右旋圆极化微带天线结构，Ansys HFSS软件仿真结果和实测数据表明，所设计的天线仍具有小尺寸和宽波束的优点。

现有的小耦合量漏波天线设计方法不能直接应用到低频大耦合量漏波天线的设计。对于大耦合量漏波天线的设计，利用CST建立仿真模型，提取大耦合量漏波结构的电参数，并对相关物理参数进行理论分析，在此基础上，设计L波段高功率微波漏波波导天线。天线长度约 2.20 m，仿真所得增益达到15.8 dBi，功率容量为1.6 GW，E平面波束宽度104°，具有一定的波束扫描能力。仿真所得结果与理论预期相符，证明该设计方法可行。

设计并实现了一款工作在3.5 GHz全球微波接入互操作性(WiMAX)波段的高效率、线性Doherty功率放大器。通过合理控制载波功放的包络阻抗、谐波阻抗以及利用Doherty载波功放和峰值功放线性抵消原理，使得Doherty功率放大器同时满足高的效率和线性度。仿真结果表明：通过合理调节峰值功放的栅极偏压，所设计的Doherty功放在保证三阶交调失真(IMD3)和五阶交调失真(IMD5)低于-30 dBc时，功率附加效率(PAE)可高达63%。

低频段厚度超薄的吸波片带宽很难展宽，为此设计了一种加载集总电阻的三方环嵌套吸波器，介质基板采用高介电常数的材料，从而实现在低频段的带宽展宽，并进行了理论分析与仿真。仿真结果表明，该吸波器吸波峰在1.33 GHz左右，在1.3~1.35 GHz有超过90%的吸收率，且极化不敏感，可实现宽入射角的吸波性能。最后，对介质的厚度、介电常数对吸波器性能的影响做了简要分析。

随着战争信息化程度的提高，雷达装备的复杂电磁环境适应性试验越来越受到重视。通过对雷达装备工作电磁环境的分析，确定了雷达装备的电磁环境构成。针对易受外部环境影响的雷达装备性能指标，基于雷达装备复杂电磁环境适应性的定义，明确了雷达装备复杂电磁装备复杂电磁环境适应性试验的环境需求、试验项目需求、参试装备要求，可为雷达装备复杂电磁环境适应性试验的实施提供参考。

针对宽带高效率功放的设计要求，基于宽带匹配网络设计了一款GaN宽带高效率功率放大器，其工作频率覆盖整个S波段。仿真结果显示，该功放在整个S频段内漏极效率(DE)大于62%，功率附加效率(PAE)大于57%，增益大于10.6 dB。实测结果表明，该功放在整个频段内DE大于54%，PAE大于48%，增益大于9 dB，增益平坦度在1 dB以内，实现了S波段高效率宽带功率放大器的设计。

基于缺陷地结构(DGS)的陷波特性设计了一种新型幅度均衡器。将电阻直接加载在2个“I”型微带DGS中，替代了传统幅度均衡器中加载电阻的谐振结构。通过增加微带线线宽抵消了DGS结构带来的特性阻抗变高效应，极大优化了驻波比。该结构具有均衡量和带宽调节方便，超宽带，尺寸小，结构简单，易于加工的特点。三维电磁仿真和实测结果表明，该幅度均衡器可工作在12~40?GHz(Ku,K,Ka波段)超宽频带，输入回波损耗优于13.5?dB，最大均衡量优于17?dB，边带插损优于2.1?dB，面积8?mm×8?mm。

针对时空上下文(STC)算法在抗遮挡目标跟踪中的不足，提出使用上下文模型相似度作为判别遮挡的条件和改进上下文模型更新方程的修正系数，同时采用预测算法修正搜索区域，构建了一种基于时空上下文跟踪的抗遮挡目标跟踪算法，并通过标准目标跟踪视频库对原算法和改进后算法的跟踪性能进行仿真和对比。实验证明，在原算法的基础上提高了抗遮挡跟踪的鲁棒性，在一些图像序列中跟踪成功率的提高最高可达30%。

为提高星载自动相关广播监视系统(ADS-B)接收机的检测性能，研究了高灵敏度解调算法。利用基于匹配滤波的ADS-B信号帧头检测算法对信号准确定时和提取功率信息，该方法构建了特殊的帧头匹配脉冲序列，设计了信号控制状态机以确保在相关峰值最大处定位信号，并联合一部分数据位进行同步。利用多点加权振幅采样法提取比特信息和置信度。最后，采用基于置信度的纠错方法纠正校验错误的报文。板载验证表明，该解调算法能有效提升低信噪比条件下星载ADS-B信号的检测概率，最终接收机的灵敏度可达-95 dBm(数据包错误率5%)。

为了研究以天线作为射频辐射源的生物电磁学问题，运用基于有限元法的三维高频结构仿真软件(HFSS)仿真手机天线对人头组织辐射模型和地铁司机职业电磁暴露模型，分析电小尺寸模型和电大尺寸模型中辐射边界条件和完美匹配层的设置对仿真结果的影响。通过对比已有文献中时域有限差分法对该模型的仿真结果，验证采用厚度为λ/2的完美匹配层作为边界条件的可靠性；结合仿真结果的精确度、网格剖分数和计算速度，说明天线近场辐射问题中电小尺寸模型应该选择二阶基函数进行网格剖分，电大尺寸模型应该选择混合阶基函数。

岩心的渗流特征决定了油气的分布规律和储藏信息，利用数字岩心技术建立孔隙网络模型，对真实岩心孔隙结构进行驱替模拟和渗流分析具有重要意义。然而孔隙结构的宏观渗流特性由其微观特征所决定，因此研究渗流路径特征具有重要意义。为了从微观层面来分析孔隙结构的渗流特性，研究了连通路径和渗流路径的搜索算法；给出渗流路径特征相关参数的定义和计算公式；最后给出孔隙网络模型的路径搜索结果，以及渗流路径特征参数结果。

为了解决在实时处理中多数合成孔径雷达(SAR)算法存在的运算量大、耗时长等问题，提出基于多核数字信号处理器(DSP)以及串行高速互联接口(SRIO)的一种新硬件解决方法。主要讨论了现场可编程门阵列(FPGA)+DSP架构下采用多核DSP和SRIO实现SAR算法的主要流程，并在多核DSP中使用流水线技术优化快速傅里叶变换(FFT)算法。通过使用多核DSP和流水线技术以及SRIO技术，使数据运算、传输速率更快，达到缩短运算时间的目的。

天线监控系统中的控保逻辑为天线设备运行提供安全保障，针对测控天线对监控系统的要求，对比天线运动过程中各种保护方式的实现策略，提出测控天线运行的实质控制流程。基于实时时序下告警信息提示及处理方法，设计了一种天线监控系统异常处理的软件控保逻辑，并设计了实验室环境下的控保程序仿真调试策略与方法。天线监控系统控保逻辑程序在实验室环境下仅可作为模拟测试，在真实环境下(带天线和各真实传感器)执行时仍可能有许多待完善的地方，大型天线安全保障系统的设计及实现是工程项目中较复杂的问题，所提方法以期对这些工程问题进行形式化简捷处理。

为提高模拟电路参变故障的诊断率，提出基于多特征向量提取和随机森林(RF)算法的模拟电路故障诊断新方法。采用时域和频域特征向量组合的多维特征向量以反映不同故障特征，经RF算法进行决策，并对决策树棵数及候选特征向量个数进行优化。故障诊断实验结果表明，所提方法能较好地实现容差模拟电路故障诊断，与支持向量机(SVM)方法相比，表现出更好的分类性能；与小波(包)特征提取方法相比，简化了多维数据特征提取步骤，易于实现在线故障诊断。

介绍了一款L波段自偏压内匹配功率放大器。器件采用0.25 μm工艺GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)管芯，内匹配技术对单胞管芯进行输入输出匹配，放大器的工作频带范围为1.2~1.4 GHz。采用自偏压技术，单电源供电，使电路更为简洁，使用方便。工作电压为28 V，占空比为10%，脉宽为300 μs，在输入功率为26 dBm时，频带内输出功率在40 dBm以上，功率附加效率大于60%，充分显示了GaN功率器件在单电源模块中的性能优势。

采用2个交错放置的具有π相移的周期性刻槽板对弯曲不敏感光纤径向施力，形成了机械写制π相移长周期光栅(LPGs)滤波器。实验研究了压力和子光栅个数对π相移光纤光栅的光谱影响以及光栅的偏振相关损耗(PDL)。结果表明：两侧阻带的传输损耗由施加在光纤上面的压力决定，子光栅的个数决定π相移光纤光栅的通带宽度，但不影响通带中心波长；对LP13耦合模，当π相移个数从1增加到9时，滤波器通带带宽由8.2 nm增加到53.8 nm。LP13包层模具有最大PDL，其值约为6.86 dB。该方法制作的π相移长周期光纤光栅(LPFG)具有可重构性，结构简单，易于操作，在光纤通信和传感领域具有潜在的应用价值。

研究了数控延时器(TTD)芯片的基础原理，基于GaAs PHEMT工艺，设计了一款超宽带数控延时器芯片，该芯片具有超宽带、大延时量和小尺寸等优点，主要用于有源相控阵雷达中。微波在片测试系统对该6位延时器芯片实际测试结果显示，在3~17 GHz范围内，延时调节范围为10~630 ps，64态延时均方根(RMS)误差小于8 ps，全态插入损耗小于22 dB，插损波动小于±1 dB，全频带输入输出电压驻波比(VSWR)小于1.7，整个芯片尺寸仅为4.0 mm×2.6 mm×0.07 mm。实测结果与理论仿真结果吻合良好。