传统阵列信号处理及雷达系统中，利用阵列进行信号源定位尤其是到达方向（DOA)估计是一个非常有意义的问题。大多数的雷达系统将多径干扰回波处理为非期望杂波噪声，因此，复杂多散射环境对雷达系统的分辨率以及目标的定位精确性有负面影响。针对多输入多输出（MIMO)雷达，引入时间反转（TR)来充分利用多散射场景中多路径传播的空间多样性，提高现有DOA估计算法的性能。仿真结果表明，基于TR的MIMO雷达Capon估计算法相较于常规Capon算法，在复杂多径环境中且信噪比不高的情况下具有很好的估计性能，旁瓣抑制能力强，估计结果更精确。

分析了激光投线仪的工作原理及其基准误差的产生原因。基于此, 提出了一种新型的激光投线仪校准系统, 用于弥补传统校准方式占地面积大、精度值难以量化、人为因素影响较大等缺点。研究了一套采用平行光管角度测量与机器视觉测量结合的检测方法, 通过检测激光线的直线度和垂直度来实现仪器的校准。该系统由8个采样管构成数据采集平台, 从而达到多维校准的要求。采用VC++与Matlab混合编程的方式编写系统软件, 通过调用动态链接库的方式使两种语言相结合。实验测试表明, 该系统操作简单, 效率高; 与传统校准方式相比, 其节约了场地长度, 整个系统的占用空间控制在8 m3以内; 另外, 系统提高了校准精度, 其水平线和铅垂线平均精度可以达到±0.2 mm/5 m, 正交线精度可以达到±23″。

动镜是FTIR光谱仪中唯一不断运动的部件, 动镜的匀速运动性能以及动镜与定镜的准直性好坏影响干涉效果和光谱图质量, 直接制约着仪器的精度和分辨率, 对仪器整体指标起着重要作用。 文章围绕FTIR光谱仪中干涉仪动镜运动的匀速性以及其与定镜的准直性展开研究, 使用相位检测技术对定镜的姿态作出动态调整以补偿动镜与定镜间的倾斜夹角, 并且设计了具有磁悬浮特点的动镜支撑系统。 文章采用改进的模糊PID控制算法实现动镜运动速度的精确调节, 对该控制方案从硬件设计和算法上实现。 结果表明所研发的动镜运动控制系统具有足够的精度和实时性, 能够保证FTIR光谱仪中干涉仪所需的准直性及动镜匀速性的要求。

研制了一套全新的自动安平机构，以解决传统激光扫平仪无法同时兼顾安平精度、范围和速度的问题。首先，改进了传统自动安平仪器中的倾角传感器，设计了一种带有补偿环节的电子水泡以满足仪器的精度要求; 其次，基于PID控制方法设计了用于实现仪器自动安平的闭环控制系统，同时引入模糊控制思想，使其达到了仪器自动安平的速度要求; 最后，优化了仪器机械结构，有效增大了仪器的安平范围。实验测试结果表明，该扫平仪在-10°～+10°的安平精度达到10″，且自动安平时间小于10 s。传统的激光扫平仪相比，设计的安平仪具有安平精度高、扫描范围大和安平速度快等特点。