针对无线局域网系统中重叠基本服务集引起的频谱利用率不足问题，通过引入虚拟主信道，提出了两种基于竞争的媒体访问控制层设计方案，即传输机会方案和多竞争方案．传输机会方案基于长数据包传输，适用于有高吞吐量需求的应用，多竞争方案基于短数据包传输，适用于要求短时延的业务．仿真结果表明，通过有效利用重叠基本服务集引起的未被充分利用的频谱资源，传输机会方案能够极大地提高网络吞吐量，多竞争方案则能够显著降低发送短数据包的延时．
将蜂窝用户作为中继节点协作终端直通通信，能够以较低的成本提高频谱利用率，解决网络覆盖和服务质量问题．针对蜂窝用户作为双向中继节点的系统场景，提出了一种基于网络编码的终端直通通信中最优功率分配和最佳中继选择算法．该算法在终端直通链路发射总功率一定的前提下，以终端直通链路信道容量最大为目标，对终端直通链路上的节点进行了最优功率分配，选出了最佳中继节点．仿真结果表明，文中提出的传输方案与其他方案相比，可显著提高终端直通链路的信道容量．
传统的频率分集阵列雷达采用固定的频率间隔，从而限制了其在不同环境下的抗干扰性能. 针对上述问题，提出了在干扰背景下基于斜投影滤波的频率间隔最优选择方法．通过对斜投影滤波输出信干噪比的分析，构建输出信干噪比与频率间隔的优化问题，并在每一个相干处理时间内得到最优的频率间隔．利用认知雷达的思想，将得到的最优频率间隔应用于下一个相干处理时间．理论和仿真均证明了频率分集阵列雷达能对抗主瓣干扰，而且当采用最优频率间隔时，频率分集阵列雷达可以获得更好的抗干扰性能．
现有的大部分可搜索加密方案不能实现细粒度访问控制，也不能精确地验证搜索结果的正确性，并且单关键字检索会返回大量不相关文档以至于降低用户搜索体验．为此，借助密文策略属性加密和私有审计服务器，文中提出一种高效的可验证多关键字密文检索方案．严格的安全分析表明，文中方案在随机预言模型中能抵抗住关键字选择攻击，同时在实际数据集上的实验结果也表明，该方案在实际应用场景中是可行的、高效的．
相比化学推进，电推进具有比冲高和燃料消耗少的优点，可大幅度提高卫星的机动性和寿命．但由于等离子体对电磁波的吸收和折射效应，电磁波通过等离子体时将会衰减．文中利用射线追踪、口径积分和场强叠加原理，分析等离子体羽流对卫星反射面天线远场辐射方向图的影响，计算了羽流对2～5GHz频段电磁波的衰减．与实验数据进行对比表明，对于20cm等离子体推进器，在2～5GHz天线工作频段，主瓣峰值衰减为0.3～2.5dB; 在E平面，天线主瓣偏离天线轴向小于0.5°．
针对芯片射频测试成本不断提高的问题，提出了一种低成本片上系统射频内建自测电路结构及其关键参数测量处理方法．此射频内建自测结构着重利用片上已有数字信号处理器、坐标旋转数字计算机和模数转换器对射频测试信号进行数字傅里叶变换，并利用低成本结构进行对数计算得到相应的信噪比．另外，该自测结构利用环回结构设计，将射频部分产生的信号用来作为测试信号而避免了外部噪声的干扰．这种射频内建自测方法已经成为一种有效的、低成本的设计方法，并用于新产品的量产．相对于以往的射频测试方法，该方法有效地减小了额外的硬件开销，在保证测试质量的情况下，降低了射频电路的测试成本．
在弹性接触数值模拟研究中，建立了一种新的块体粘接模型：通过将原模型所求解的问题归结成以粘接弹簧应变能为罚函数项的最小化问题．新模型引入拉格朗日乘子作为粘接弹簧拉力，从而将作为目标函数的系统总势能构造成增广拉格朗日函数． 为求解该模型，提出一种新算法，在每个时间步引入一层增广拉格朗日迭代过程取得模型的最优解． 数值算例验证了所提出模型和算法的精确性和有效性．
针对硬件设计和图形编程，提出了一种新的三维图形渲染计算阶段的能耗估计模型．针对三维渲染管线中顶点着色器和像素着色器的能耗问题，对影响渲染质量的顶点着色和像素着色的负载进行了分析，得出了像素数与顶点数的比值模型; 同时，对顶点着色阶段和像素着色阶段的能耗进行了建模．用所建立的模型对基准测试程序进行了能耗估计，使用Synopsys VCS(Verilog Compiled Simulator)仿真器和Power Compiler来执行仿真，得到不同测试程序的实际能耗．验证结果表明，该模型预测误差的几何平均值小于3％，达到了较高的估计精度，可用于指导图形硬件和软件的功耗分析和管理．
研究了低剖面单层微带贴片天线频带展宽的方法，设计了一种新型加载哑铃型缺陷地结构单层贴片天线．天线主要由矩形贴片和C形缝隙加载的寄生贴片构成．通过对寄生贴片的谐振特性分析，确定了寄生贴片的尺寸，再利用刻蚀缝隙和缺陷地结构展宽天线带宽．利用Ansoft高频结构仿真软件对该贴片天线进行仿真．仿真计算结果表明，这种方法可以有效地展宽天线频带， 天线的带宽从500MHz展宽到1000MHz．与传统单层微带天线相比，此天线尺寸更小，重量更轻，纵向尺寸更低，应用于阵列设计时能够减小单元间的互耦．天线基板采用了单层RF4材料，便于在工业制作中推广应用．
针对中央处理器晶振主动减振狭小安装空间、小幅高频运动的需求,提出一种直线驱动、仅有6个运动副的三平动并联机器人构型，设计外形仅75mm×67mm×25mm，可在(±2mm)×(±2mm)×(±2mm)范围内实现50Hz运动的三平动机器人，并仿真验证了设计的有效性．该构型机器人具有输入运动与输出运动间恒定雅克比变换矩阵的特点，易于实现实时控制，既可用于主动减振控制，也可用于工业机器人末端、各种精密机械、光学测试平台的微位移调整以及并联机床的设计等．
针对当前全同态加密体制公钥尺寸过大、加解密效率低的问题，研究了基于身份的全同态加密体制并设计了相应的全同态加密函数库．首先，基于简单加密算术库中的基础定义和运算，实现了基于身份的全同态加密函数库; 然后，给出了整数和字符串转化为明文多项式的编码方式，分析了使用基于身份的全同态加密函数库时的参数选择方法; 最后，为用户设计了体制参数的自动生成工具，以满足效率和安全性需求．实验证明，基于身份的全同态加密体制具有密文运算效率高且无须公钥证书的优点，设计的函数库为基于身份的全同态加密体制的实际应用奠定了基础．
在利用正交频分多址接入技术的毫微微小区网络中，为避免家庭用户对使用同一子载波的宏用户及其他家庭用户的过度干扰并实现系统频率资源的的合理利用，提出了一种联合功率控制和子载波选择的分布式算法．该算法在双层博弈的框架下，利用定价机制和复制动态原理，通过非合作子博弈和演化子博弈两层博弈的交替迭代，实现了抑制家庭用户对其他用户的过度干扰和子载波的平衡利用．仿真结果表明，该双层博弈分布式算法可以收敛到纳什均衡．
为减少引脚数，降低封装成本和尺寸，简化系统设计，电子器件工程联合委员会提出了一种高速串行接口协议JESD204B．文中呈现了该接口收发机控制器的具体实现方案，并且基于Xilinx的现场可编程门阵列中的高速串行收发器GTH，在6.25Gbit/s的数据速率下完成了4个通道的JESD204B接口收发机控制器的验证．
在测量器件分辨率有限的情况下，离散式模糊区的相位差变化是随机的，无法被稳定地捕捉到，测量值精度只能达到纳秒量级．而集中式模糊区的相位差变化是步进式的，器件可以稳定地捕捉到皮秒量级的变化．采用转换测量模糊区形式的技术，提出了一种高精度频率测量方法．该方法通过计算机控制与频率合成，把离散式模糊区转换成集中式模糊区，再利用集中式模糊区边沿处变化值具有皮秒量级的稳定特性进行频率测量．结果表明，所提出的方法使测量精度提高了2到3 个数量级，实现了宽频率范围的高精度测量．
针对正交频分复用系统的量化噪声问题，提出基于全相位快速傅里叶变换的ΣΔ量化噪声整形方法．首先给出单零点与多零点ΣΔ调制器用于正交频分复用系统量化噪声整形的理论分析，指出非循环的量化噪声结构使各子载波频点处存在累积量化噪声| 进而给出基于全相位快速傅里叶变换进一步降低频点处量化噪声的方法与性能分析．仿真表明，在正交频分复用系统中，多零点ΣΔ调制器具有比单零点ΣΔ调制器更好的量化噪声整形性能， 引入全相位快速傅里叶变换使系统量化噪声进一步降低，在2bit量化、信噪比为5dB时，基于多零点ΣΔ调制的正交频分复用系统误比特率降低了一个数量级．
为解决目标在复杂环境下表观信息判别性低引起的跟踪漂移问题，提出一种利用物体性检测的目标跟踪算法．该算法首先依据核相关滤波器初步求得目标预测状态; 然后，基于物体建议边界框检测原理，生成考虑尺度大小与纵横比的初始建议边界框集合，并设计精选择准则得到优化的建议边界框集合;通过引入运动连续性，求得基于建议边界框的目标预测位置和尺度，进而综合求得最佳目标状态估计;最后，对当前帧目标进行遮挡影响判定，给出相应的模板更新策略．实验结果表明，新算法在多种典型测试场景中都能取得较为鲁棒的跟踪效果．
针对实际小型声测节点阵列方案和测向性能的定量分析需求，通过推导任意平面阵远场声源方位角估计误差上界，明确了方位角估计扰动敏感因子的4个影响要素及其物理含义，证明了增加阵元对数量和采用阵元各向均匀分布等措施能有效降低声源定向算法对阵元间波达时间差估计的扰动敏感性．比较分析与数值结果表明，该分析方法能够定量评估和比较不同平面阵方案的方位角估计性能．
啸叫检测是基于陷波器的啸叫抑制算法的关键．而传统的啸叫检测方法普遍存在虚警率偏高，易造成输出语音失真的问题．为此，提出了一种基于长时信号特定频带变化率的啸叫检测方法．首先，通过提取功率谱峰值，确定候选啸叫频点; 然后，将候选啸叫频点作为中心频点，并在其两侧分别选取若干个频点组成目标特定频带; 最后，测度长时信号在目标特定频带的变化率，并进行阈值判决．仿真实验结果表明，与传统的啸叫检测方法相比，文中方法在取得较高啸叫检出率的同时，可以更有效地控制虚警率．
针对到达时间差定位中接收传感器位置信息含有随机误差这一问题，提出了一种线性校正到达时间差定位算法．首先通过引入中间变量将非线性时差定位方程转化为伪线性方程，并利用加权最小二乘估计求得目标位置的初始解; 接着通过求解初始位置估计的误差对目标位置初始解进行线性校正，得到目标位置更为精确的最终估计．仿真结果验证了所提算法具有较好的定位性能．
为了提高车载动中通系统对卫星信标信号的频率跟踪精度，提出了利用一元广义延拓逼近实现锁频环鉴频器的算法．该算法通过对卫星信标信号功率谱样点域进行单元划分，在保证样点域节点处满足插值条件的前提下，实现单元域内的最佳拟合，能够有效地提升整域内的逼近精度．通过对亚洲3s卫星信标信号的静态和动态跟踪，证实该算法具有很好的动态跟踪性能，在40ms积分时间内，可使频率跟踪误差限制在±2Hz以内，有效地提升了载波频率跟踪环路的跟踪精度．一元广义延拓逼近频率跟踪算法的数学模型稳健，复杂度低，在保证动态性能和较高跟踪精度的前提下，具有很好的可实现性．
在建立线性频率分集阵列合成孔径雷达多载频信号模型的基础上，提出了一种增强后向投影算法．通过对各阵元回波信号进行二次相位误差补偿，并在后向投影过程中增加对目标空变距离偏移量的校正及空变偏移相位的补偿，克服了经典后向投影算法用于频率分集阵列合成孔径雷达成像时存在的图像散焦及几何畸变问题，可实现任意成像几何构型下的目标高精度成像，有效区分相邻强、弱目标．仿真结果验证了该算法的有效性．
现有多输入多输出雷达波形设计方法分别对杂波和有色噪声条件下的雷达波形进行了优化，而对实际应用中杂波和有色噪声同时存在的情况，现有方法并不能得到最优波形．针对该问题，提出一种杂波和有色噪声条件下基于互信息量的多输入多输出雷达波形设计方法，该方法综合考虑目标、杂波和有色噪声对波形优化的影响，通过理论推导给出了发射信号矩阵表达式，并给出了目标和杂波特征向量与噪声特征向量之间的匹配顺序，利用注水定理对该匹配顺序下的各天线发射信号功率进行了优化，确定了具体的发射信号矩阵表达式．实验仿真结果表明，当发射功率为10dB时，所提方法的互信息量比一般注水方法和仅考虑目标与噪声匹配顺序的方法分别高8bit和4bit．
在射频干扰抑制算法与空间谱估计的基础上，提出一种利用射频干扰方位角信息对高频地波雷达所受干扰进行抑制的算法: 雷达采样数据做过第1次傅里叶变换之后，首先运用多重信号分类算法估计射频干扰的方位角信息，获得其信号空间；然后运用空间分解技术将雷达回波信号在该空间上分解得到干扰分量；最后从原数据中减去干扰分量以达到抑制干扰的目的．运用该算法进行大量实测数据的射频干扰抑制，均取得了较好的效果．
二维离散小波变换是一种常用的图像处理方法．由于其计算量大，常被设计为硬件电路实现．现有二维离散小波变换的硬件架构均需要存储大量输入图像数据，存储开销较大．为此，笔者设计了一种高性能的二维离散小波变换架构，使用了一种横向扫描的串行二输入无乘法器架构，并消除了片外存储需求．对于一幅N×N的输入图像，系统的总存储需求缩减到10N字节．另外，文中还使用了正则有符号数乘法器替代传统乘法器，将关键路径延时缩短至约一个加法器延时．经过硬件分析，对比现有其他架构，本架构的总晶体管数量减少4％，硬件效率提高了33％以上．
针对直接定位目标函数在峰值附近变化平缓导致难以寻优的问题，提出了锐化遗传直接定位快速估计算法．该算法首先通过构造锐化函数对目标函数进行锐化，增强算法的选优能力; 然后在收敛过程中结合部分种群初始化，改善种群多样性，防止算法陷入局部最优，最终实现直接定位快速估计．仿真结果表明，该算法相对原始遗传算法进行直接定位快速估计，能够在高信噪比下定位精度损失更小; 相对现有基于最大似然网格搜索直接定位算法，能够以95％概率获得高精度定位结果，同时计算量下降3个数量级，计算效率有较大提升．
对InP基高电子迁移率场效晶体管关键的InAlAs／InGaAs／InAlAs量子阱结构质子辐照损伤机理进行了研究．基于SRIM软件计算了50keV、75keV和200keV质子在量子阱中的投影射程和诱生空位缺陷信息．随着质子能量增加，质子注入深度逐渐增加并最终逃逸出材料层．另外，在异质结附近诱生的空位缺陷个数先增加后减小，且As空位为主要的诱生缺陷．基于解析模型计算了不同能量质子入射下In<sub>0.52</sub>Al<sub>0.48</sub>As和In<sub>0.53</sub>Ga<sub>0.47</sub>As材料的非电离能量损失．随着质子能量增加，非电离能量损失先增加后减小，与辐照诱生缺陷密度随能量的变化趋势一致．最后通过辐照陷阱模型验证了诱生缺陷作为受主补偿中心对量子阱二维电子气的俘获作用，确定了非电离能量损失诱生空位缺陷为质子辐照主要的损伤机制．
在室内复杂多噪的可见光传输环境中，针对由于传统接收光强检测定位存在的建模不准确而导致定位精度低和成像定位存在的终端位置坐标与姿态角约束信息不足的问题，提出一种多观测值约束的可见光定位算法．该算法首先根据接收光强检测定位与成像定位建立联合定位状态空间模型；据此构造系统观测值与状态值，列出观测方程与状态方程；最后利用无损卡尔曼滤波算法进行求解得到定位结果．仿真实验表明，与接收光强检测定位和成像定位相比，该算法的定位结果均方误差更加逼近克拉美罗下界且可定位概率更高．
针对流水线结构实现的坐标旋转数字计算机算法精度必须用迭代次数作保证，而较多的迭代次数会导致时延过大、硬件资源消耗过多等问题，通过综合运用角度二极化重编码、角度区间折叠、合并迭代和优化查找表等原理，提出一种能够免去迭代运算的坐标旋转数字计算机实现算法．仿真实验结果表明，跟其他实现算法相比，该坐标旋转数字计算机算法只需要两个时钟周期便能得到输出结果，在硬件消耗和输出精度上也有一定改善，更适合高速、实时的应用场合．
针对目前行人使用智能终端进行室内定位精度不高且仅能提供二维平面位置坐标的问题，提出了一种融合无线保真定位和行人航迹推算的室内分层三维定位技术．在行人航迹推算定位中，通过检测俯仰角速度突变来区分行人水平行走和上下楼两种行为模式．在上下楼时利用有效跨步和建筑物楼梯信息得到行人高度变化量，构建统一两种不同行为模式的推算方程，实现了三维行人航迹推算．在无线保真与行人航迹推算融合的粒子滤波环节中，提出融合无线保真、行人航迹推算、建筑信息和行为模式的粒子滤波算法，将建筑信息和行为模式融入粒子的权值计算和采样之中，有效地提高了融合定位的精度．在多楼层的室内环境下进行试验验证，结果表明，水平定位平均误差为2.6m，高度估计平均误差为1.1m，满足个人智能用户终端对于位置服务的需求，并且高程参量使得用户能够感知到楼层信息．
针对多光谱图像中存在的多种噪声，提出一种利用空谱信息和分层字典学习的降噪方法．该方法依据相邻波段之间的结构相关性划分多光谱图像波段;并对得到的每个波段子集使用分层字典学习框架进行统计建模．通过引入高斯噪声项和稀疏噪声项，来有效地表达图像噪声特性；同时，应用吉布斯采样求解统计模型，以实现降噪的目的．在两幅真实多光谱图像数据上的仿真实验表明，该方法能够有效地抑制多光谱图像中的多种噪声，且能够准确地保留图像结构和细节信息．
