针对传统波形方法在多普勒激光雷达测量目标距离和速度的应用中不能同时获得高测量精度的问题，提出一种使用位置和幅度同时调制的测量信号波形，以解决距离和速度测量精度之间的矛盾，同时使两个参数测量之间相互独立，并分析了该方法应用于智能驾驶道路环境中目标距离和速度测量的可行性。首先，讨论典型调制方法在同时测量目标距离和速度方面存在的困难，在此基础上，设计一种位置和幅度同时调制发射信号波形的解决方法，结合在线光纤放大器的放大特性给出该方法的物理可实现性；然后，讨论使用位置和幅度调制方法的激光雷达输出外差信号的频率计算方法以及激光雷达接收机输出回波信号的数据累加方法，从而分别测量出目标的速度和距离；最后，在道路移动目标可生成的多普勒频率范围内，通过仿真验证该方法的测量可行性以及两测量参数之间的独立性，并分析测量精度。仿真实验结果表明，位置和幅度同时调制的方法在激光雷达接收机输出信号的信噪比（SNR）低于0 dB时，可以有效测量目标的距离和速度，且这两个待测参数的测量过程完全独立。

针对目前用于复杂结构实体喷涂的机器人路径规划方法存在的效率低、未考虑碰撞以及适用性差等问题，提出一种用于求解多层决策问题的离散灰狼算法，并把该算法用于该路径规划问题的求解。为了将连续域灰狼算法改为用于求解多层决策问题的离散灰狼算法，采用矩阵编码方法解决多层决策问题的编码问题，提出基于先验知识与随机选择的混合初始化方法提高算法求解效率和精度，运用交叉算子与两级变异算子定义离散域灰狼算法的种群更新策略。另外，运用图论将喷涂机器人路径规划问题简化为广义旅行商问题，并建立了该问题的最短路径模型和路径碰撞模型。在路径规划实验中，相较于粒子群算法、遗传算法和蚁群算法，提出的算法规划的平均路径长度分别减小了5.0%、5.5%和6.6%，碰撞次数降低为0，且路径更平滑。实验结果表明，提出的算法能够有效提高喷涂机器人的喷涂效率，以及喷涂路径的安全性和适用性。

针对连续波激光雷达在同步测量目标距离和速度的应用中存在辐射信号上限峰值功率低、测量极限距离近的问题，提出一种基于Golomb脉冲序列调制的测量信号波形，研究该方法在道路环境中同步测量目标距离和速度的可行性。首先，以一种准连续波，即伪随机（PN）码调制为例分析连续波调制方法存在的发射信号峰值功率低的问题，在此基础上讨论Golomb序列的特征，提出使用Golomb序列调制发射信号提高发射脉冲峰值功率的方法；然后，讨论Golomb序列调制的多普勒信号频谱分析方法和基于数据累加的延迟时间定位方法，实现同步测量目标的速度和距离；最后，在道路目标产生的多普勒频率范围内，通过仿真实验验证该方法的正确性。实验结果表明，在以脉冲序列构成的对多普勒信号平均采样率远低于奈奎斯特频率的条件下，仍然可以通过快速傅里叶变换（FFT）方法获得多普勒信号的频率，从而在发射平均功率恒定的条件下极大提高单脉冲的峰值功率；另外，利用Golomb序列的不等间隔特性，通过数据累加方法可以完成对激光脉冲飞行时间的定位，在保证了速度测量的同时实现对目标距离的测量。

针对双检测器激光雷达系统用于同步测量道路目标距离和速度时存在的成本高、回波利用效率低的问题，提出了一种基于伪随机（PN）码调制的脉冲式多普勒激光雷达结构模型，研究使用单个光外差接收器同步测量目标距离和速度的可行性并通过计算机仿真验证方法的性能。首先，给出激光雷达的系统模型，分析模型在脉冲方式下用于距离和速度测量时存在的问题；然后，讨论通过单个光外差接收器输出的电信号计算目标距离和速度的方法，即计算输出信号与本地调制码的相关函数确定激光飞行时间进而得出目标距离和使用非等间隔采样信号频谱分析方法确定输出信号的多普勒频率进而得出目标的速度；最后通过仿真验证所提出的方法可同时实现目标距离和速度的稳定检测。实验结果表明，在道路环境中该方法可实现目标距离和速度的稳定可靠测量，与直接检测系统相比，测量的灵敏度可提高10 dB以上，且与回波的到达时间、多普勒频率的大小无关。

针对伪随机(PN)码调制的多普勒激光雷达中固有的对外差信号不能等间隔采样的问题,提出一种新的非均匀采样信号的离散傅里叶变换(DFT)方法。首先,给出距离速度同步测量多普勒激光雷达系统模型,指出对外差信号不能等间隔采样的原因;然后,通过理论推导,提出一种新的非均匀采样信号的频谱分析方法;最后,通过仿真验证该方法可用于分析非等间隔采样信号的频谱。结果表明,在道路运动目标产生的多普勒频率范围内,接收信号信噪比(SNR)为0 dB的情况下,该方法仍可有效分析出不等间隔采样多普勒信号的频率。

针对高速大容量波分复用(WDM)网络在多点故障、变更的情况下,运行效率低、维护成本高的问题,提出使用可重构光分插复用设备(ROADM)元件来构建灵活网络.首先,给出了所用的5节点网络配置模型;然后,研究了在动态网络条件下使用ROADM的光网络损耗与传输长度间关系,提出网络传输长度设计流程;其次,基于ROADM搭建一个5节点双向光纤环路实验网络,测量了光损失特性;最后,分析实验结果,得出损耗计算值与光纤实装损耗测量值近似相等(相差0.8 dB),验证了设计的可行性,保证了节点间的可靠传输.