激光测距是伴随着激光技术的产生而逐渐发展起来的一种精密测量技术。因为其具有高方向性、测量速度快、高单色性、有一定穿透能力、高亮度、抗干扰能力强等优势,在地形测量、坦克、飞机、舰艇、战场测量等领域得到广泛应用。针对国内测距精度不高的问题,本文设计了一种中短程高精度的相位式激光测距系统。本文从相位式激光测距基本原理出发,构建了差频测相激光测距系统的总体方案。该系统由级联式双锁相环架构的可编程调制信号产生源、激光发射与接收、光电调理、自动增益控制、混频及选频网络、数据采集和数字鉴相处理组成。系统首先通过上位机对低抖动时钟源各寄存器进行配置,输出调制信号与本振信号,并进行滤波处理,得到正弦调制信号,调制信号经驱动电路驱动红外激光二极管发射调制光信号,光信号经探测器接收,同时将参考信号和测量信号经过两路相同的光电流放大、自动增益控制等信号调理电路,得到两路主频信号;主频信号与本振信号经过混频及选频电路后,得到与其具有相同相位信息的中频信号;使用多通道海量数据采集系统对两路中频信号进行数据采集,利用matlab读取数据,通过向量内积鉴相法计算两路信号的相位差,从而得出测量距离。本文完成了相位式激光测距系统的调制信号源发生电路设计,激光发射电路、信号调理电路、混频及选频电路的设计,并完成了PCB电路板制作,电路调试。实验测试结果表明:30米测距误差为3cm,测距精度没有达到预定要求。为了提高测距精度,通过Pspice仿真分析接收电路各模块温度对相位的影响,提出了优化方法,从而提高测量精度。