激光测距在现实生活中有很广泛的应用,它可以替代繁琐的手工作业、可以很方便的一些难以接触的死角或是危险地带进行测量,是一种有效而又方便的测量工具。激光具有方向性强、单色性好、相干性好等特点,加之激光的传播速度很稳定,使得它成为我们新一代光电测距仪的理想光源。相位式激光测距是将“测尺”频率调制在激光上,通过测量发射信号和接收信号的相位差来计算距离的一种测距方法。激光被物体反射回到接收端的时间是t,而调制信号经过时间t发生了相位变化φ,显然这个相位φ带有我们想知道的距离信息,而对相位的测量是这种测量方法的关键部分。当代电子技术的发展,使得我们对相位的测量也愈加的精确。APD雪崩二极管可以灵敏地收到激光的回波信号。为了得到精确的测量值,需要采样更多的数据,选取一款高效的微处理器是实现整个系统的基础。通过一些数字信号处理的算法我们可以对淹没在噪声中的有用信号进行恢复,从而排除噪声对测量精度的影响。通过对几种激光测量方法的比较我们得出了相位式激光测距技术的优势。在此基础上我们介绍了激光测距仪的基本原理,着重讲解了多测尺技术、差频测相技术并设计了一组可行的“测尺”频率。为了去除噪声对测量精度的影响、计算精确相位值,文中介绍了两种微弱信号检测算法在激光测距仪系统中的应用,分别是数字式平均和相关检测法,对其进行MATLAB仿真并分析结果,选择一种在我们的系统中实现。最后在系统的硬件实现上考虑到成本和生产等因素,我们选择了一款高性能的ARM芯片一STM32F103系列作为心处理器,搭建各功能模块电路,编写程序实现测量功能,通过测试分析结果,并做出后工作的展望。论文的创新点在于：(1)在测量相位的过程中,如何对淹没在噪声中的有用信号进行提取、滤除噪声从而确保测量的精度,第3章针对这一点介绍了两种微弱信号检测方法。(2)在硬件实现上采用内外光路2次测量的方法来去除调制信号的初始相位。(3)软件的设计上ADC模块的采样频率如何与差频后的低频信号一致,如何达到同步采样,这部分内容会在第5章的软件设计中介绍。