脉冲式激光测距系统具有体积小、功耗低、价格低廉等优点,因此,在激光通信、激光雷达,高速激光摄影等领域备受关注。在本论文中,我们开发了一种基于飞行时间法(TOF)的高精度脉冲激光测距系统。根据TOF原理,光脉冲质量直接决定了激光测距的精度,本工作通过改进脉冲发射电路,可产生纳秒级上升沿的光脉冲信号,大幅提升了系统的测距精度。同时,我们还研究了回波脉冲信号斜率变化导致的测量误差,针对脉冲光回波信号建立模型并提出了一种边沿斜率校准算法,大大减小了脉冲劣化引入的测量误差。该激光测距系统采用嵌入式开发技术,将光脉冲发射与接收电路,TDC计时电路和边沿斜率校准电路整合一体,降低了系统的体积与成本。最后对本系统的主要功能模块以及测距性能进行了测试,同时给出了本测距系统的性能指标。实验表明,本文所搭建的测距系统的测量精度有很大的提升。在近距离0-40米测量误差小于1.1cm,在40-100米,测量误差小于7.5cm.本文的研究内容主要包括以下几个方面:1.简要介绍了目前国内关于外激光测距技术的发展概况,并且对其中一些在日常生活和工业中的典型应用方案进行了分析介绍和详细讨论。2.介绍了本文中所用到的激光测距方案的原理,对系统方案的可行性进行了分析与讨论,为后续的研究提供支撑。3.发射脉冲质量是影响脉冲式激光测距系统精度的最关键因素,本文结合模拟电路和数字电路技术,设计并制作了一种超窄脉冲发射电路。可以获得亚纳秒级脉宽的脉冲信号。4.确定系统整体的设计方案,使用APD光电探测器,完成了对系统硬件部分的制作,硬件系统包括:光电转化接收电路、电信号放大电路、回波脉冲信号校准电路,时间数字转换电路。基于高精度差分测量方法,完成了对TDC模块的硬件和软件设计,并得到了皮秒级的时间测量精度。5.为了提升测距系统的测量精度,本文提出了回波信号前沿校准算法,减小由于回波信号前沿斜率变化而引起的测量误差。