激光测距技术具有精度高、速度快等卓越性能,被广泛应用于军事和民用等各种领域。激光测距主要有脉冲和相位两种方式,脉冲方式适用于远程但精度要求不高的测距,而相位方式适合短量程的高精度测距,因此对于一些精密测量,相位测距更具有优越性。本文设计了一个无线激光雪深测量装置,该装置内部包括硬件处理电路、基于FPGA的数字信号处理模块、按键及数码管组成的人机界面、zigbee无线传感网络、基于C#的上位机数据显示存储等功能模块,这些功能模块相互联系、互相影响、有机的结合,构成一个完整的测量系统。论文首先提出系统整体设计方案,并论述该方案较以往的雪深仪,结构更加简化,系统性能得到提高,功能更加全面；然后完成硬件设计,包括激光调制发射、光电检测、模拟信号处理、混频、A/D转换、DDS信号发生等电路,其中激光调制信号及混频电路本振信号都是由直接数字频率合成技术(DDS)合成的,该技术具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换等优点；接着在FPGA芯片上设计并实现了基于快速傅里叶变换(FFT)的数字信号处理,该方法用于鉴相,具有精度高、不易受外界噪声干扰等优点。为了便于系统整体控制,在FPGA上定制了一个用于控制外设工作的Nios Ⅱ软核处理器,降低了设计难度；在数据传输方面,通过CC2530射频收发器无线传输测量数据,实现了雪深测量的无线化和网络化；在上位机接收存储数据方面,系统基于C#语言开发了一款简单的上位机软件,以便用户远程操作和数据监控；然后通过实验验证和相位精度分析,证明了该雪深测量系统具有稳定性高、受环境噪声影响小、精度较高的特点；文章最后通过分析测量误差的来源,提出了一些提高系统性能的改进方法。