随着激光自混合干涉(Laser Self-mixing Interference)技术理论研究的日趋成熟,其原理被广泛应用到振动、距离、微位移、速度等各种测量领域中。激光自混合干涉技术是指在激光应用测量过程中,激光器发出的光经外部运动物体反射后,回馈到激光器腔内,与腔体中的光相干,引起激光器输出功率变化,通过检测功率波动信号来完成相关量测量的技术。然而,在应用过程中,对该技术的测量精度提高、测量系统的体积和成本的减小以及人机交互性的优化等方面提出了更高的要求。基于激光自混合干涉技术的特点,本文将FPGA(Field-Programmable Gate Array)技术引入到激光自混合测量系统中。研究实现了 FPGA在微纳米测量系统的模块化数据处理。文章介绍了激光自混合测量系统中的正弦波相位调制解调和三角波频率调制解调的原理,完成了基于FPGA的DDS原理信号源,用于生成自混合测量系统实验中的多种调制信号和模拟测试信号,重点分析两种调制方法的解调技术,并设计了倍频信号的预处理模拟电路,采用FPGA算法实现锁相解调信号的任意倍频,研究并讨论测量系统的人机交互优化方案,并对两种FPGA与单片机协同通信方式进行了设计和讨论。在激光自混合测量系统中采用FPGA技术,将调制信号源和信号处理模块通过一块芯片实现,有效的减小了系统的体积和成本。同时,实验证明,FPGA在解调信号处理中可以很好的实现不同需求的倍频效果;通过单片机与FPGA联合开发的方式,有效地优化了资源配置和可编程性。由于自混合系统具有体积小,结构简单,系统易准直等优点,结合FPGA高集成度、高运算速度等特点,不仅解决了以往激光干涉系统尺寸大、光路复杂、难以准直等问题,同时使得系统小型化、智能化、便携式激光测振仪方向发展打下基础,有着广泛的应用前景。