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激光回波模拟器是脉冲激光测距仪性能检测与标定的重要设备，它是一种以延时后的激光主波代替激光回波的距离模拟系统，通过模拟激光脉冲在大气中的传输时间来模拟距离。在对现有距离模拟系统分析、研究和总结的基础上，本文提出了一种基于FPGA数字延时方案的激光回波模拟器。在激光接收与发射模块，研究了恒比定时鉴别技术、脉冲激光驱动技术。在时间延时模块，利用FPGA内PLL锁相环倍频技术，将50MHZ的晶振时钟倍频至450MHZ作为延时时钟，提高了系统的精度。理论分析系统中存在的各种误差，并进行模拟精度测量实验。实验表明，本课题研制的回波模拟器延时误差小于2ns，模拟距离精度小于0.4m，对提高脉冲式激光测距仪的测试精度具有重要意义。