激光雷达是以激光作为信息载体进行探测目标相关特征量的雷达系统。激光雷达工作时发射激光,激光经目标反射后形成回波。探测器接收回波信号并处理,获得探测信息,对待测目标进行探测、跟踪和识别。激光雷达的发展十分迅速,不仅在军事探测,环境测量等方面有较多的使用,在民用市场上也得到了广泛应用,现在己经成为智能机器人、无人驾驶等领域研究重点。目前市场上已有的激光雷达测距系统普遍存在测量精度较低的问题。因而,设计一款小型轻便的高精度激光测距系统具有重要的工程应用价值。本文拟通过对多时复用激光测距原理的研究,研制电路结构简单的高精度多线激光测距装置,为多线激光雷达研制提供技术支撑。本文首先全面分析了国内外激光测距系统的发展现状,比较了相位法激光测距和脉冲法激光测距的优缺点。在此基础上提出了激光测距系统总体设计方案。其次,完成了脉冲激光测距系统硬件电路的设计。测距硬件电路主要包括激光发射系统、激光接收系统、时刻鉴别系统及时间间隔测量系统。其中,以半导体激光二极管为基础设计了窄脉冲激光发射系统,实现了大功率、频率可调的脉冲激光输出。采用硅基雪崩二极管(APD)设计了激光接收系统,选取高速运放AD8009对APD产生的光电流信号进行放大,并对放大电路进行了仿真分析。设计了基于TMS320F28335的发射接收控制系统,通过多路选择开关实现了对16路回波信号的分时控制。通过对比分析,搭建了恒比例时刻鉴别电路,采用时间测量芯片TDC-GP2实现16路激光测距的单路复用时间测量,从而简化了整体电路。通过C语言编程软件完成数据读取、TDC-GP2管控等相关操作,实现了测距信号的采集与显示。最后,搭建测距实验平台,完成了测距系统的精度测试并对系统测量误差进行了校准。实验结果表明本文设计的激光测距系统测程在100m时精度为0.2m,实现了激光测距系统高精度的设计要求。