高精度光栅测量技术在现代数控机床及高精度检测仪器等领域应用非常广泛。尽管各种激光干涉测量技术应用于大量程精密位移测量，但光栅测量技术因其较强的系统稳定性依然是实现高精度位移测量的最重要手段。提高光栅测量精度一般采用两种方法：一是增加光栅的栅线刻划密度，这种方法成本高，并且可靠性低；二是采用信号细分技术解决光栅测量中不足一个栅距的位移误差。此次论文中采用第二种方法对光栅信号进行相应的处理，提高信号质量，减小测量过程中产生的误差，提高光栅的测量精度以及分辨率。本论文对高精度光栅信号处理方法做出了深入的研究，提出基于正切法原理的软件细分方法，并在提高细分精度和分辨率方面提出有效的误差补偿算法，以Lab VIEW软件为平台，设计出一套包含信号采集、细分、误差补偿和测量显示为一体的软件测量系统。在信号数据采集方面，以NI公司生产的PCI-6221型数据采集卡为主要硬件，以Lab VIEW为主要软件，完成对光栅信号的采集。在细分技术方面，归纳总结出几种典型的细分方法的特点，提出一种高倍细分的方法，并应用Lab VIEW软件设计程序实现对光栅信号的细分。在误差补偿方面，总结出在光栅测量中影响测量精度和分辨率的三种主要误差因素，并针对三项主要误差提出了一种有效的补偿方法，并通过Lab VIEW软件设计得以实现。通过实验和仿真的验证，可以发现本文研究的内容对光栅测量技术以及激光干涉测量信号处理都具有实际的参考价值。