分析了多抖动算法的工作原理，通过波动光学原理以2-11路相干合成系统作为数学模型进行仿真模拟，引入了动态噪声模型，以总合成光束的均方根相位误差作为评价函数，分析了不同阵列规模下的相干合成系统中噪声频率以及噪声振幅对系统相位锁定效果的影响，当噪声频率或噪声振幅过大，超出算法补偿相位噪声的能力时，便会锁相失败。证明了增益系数与调制振幅存在一个最优区间且只有处于该区间内时，才能快速完成锁相。引入有效控制带宽概念，用以直观评价多抖动算法的锁相性能，研究表明，有效控制带宽与采样频率、第一路调制频率成正比例，与噪声振幅成反比例，且随着阵列规模增大，有效控制带宽降低。

数字投影仪的非线性响应是近年来研究的热点问题，因为数字投影仪虽然能避免物理光栅投影的各种缺陷，但其自身的非线性直接影响了输出信息，是相位误差的主要来源，进而影响了测量精度。针对数字条纹投影三维测量中存在的Gamma非线性和不同区域Gamma值并不一致的问题，提出一种通过正交条纹级次分区域预编码校正Gamma非线性方法，通过正交条纹划分区域，对每个区域使用多项式拟合计算预编码值校正该区域条纹图像。使用该方法校正后相位误差减少了82.24%，适用于任意投影仪与相机之间的位置关系，只需要精细化计算一套分区域预编码系数并由此生成编码条纹图，即可满足该系统此后的测量需求，该方法灵活性强、精确度高。

提出面向合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）回波数据的复杂结构特征增强算法（Complex Structure Feature Enhancement Algorithm，CEA），面向SAR成像目标的复杂结构特征，算法利用高阶方向全变分（High-order Total Direction Variation，HOTDV）正则算子表示，面向SAR成像目标的稀疏特征，算法用𝓁1正则算子表示。算法利用交替方向多乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers，ADMM）建立多正则约束优化框架，设计复杂结构分裂变量和稀疏分裂变量，并求出分裂变量解析更新解以实现SAR成像目标的复杂结构特征与稀疏特征的增强。多正则约束优化框架中的对偶分解保证多特征多任务处理能力，增广拉格朗日项的使用则保证了算法的收敛性和稳健性。最后，设计了仿真和实测SAR数据特征增强实验以验证算法的有效性，对比多种传统结构特征增强算法以验证所提复杂结构特征增强算法的优越性。

为了解决多普勒差分干涉仪风场探测技术中，干涉图畸变对风速反演带来的系统误差，通过对大气气辉氧原子红线和绿线的正演干涉图添加不同类型、大小的干涉图畸变，仿真对比了含畸变干涉图与理想干涉图反演多普勒相位的差异，得到干涉图畸变对多普勒相位反演精度的影响。结果表明多普勒相位误差随着目标风场与干涉图畸变程度增大而增大，其中条纹局部弯曲影响最大，且弯曲范围越小越靠近采样中心误差越大。通过局部弯曲对不同条纹频率系统产生的误差仿真表明，等量的弯曲对条纹频率高的系统产生更大影响。此外含畸变干涉图多行像元合并时局部调制度降低，不会增加相位不确定度，因此即使干涉图存在缺陷也可以进行多行像元合并，提高信噪比，降低相位不确定度。研究结果为多普勒差分干涉仪的设计、加工、装调指标提供了定量理论依据。