近年来随着世界汽车技术的发展，各种有害气体的排放指标己经大有降低，但是机动车尾气的排放仍然是大气环境污染的主要来源。为了降低汽车废气排放，必须精确控制发动机的燃烧空燃比，而空燃比最难控制的是汽车处在加速、减速、冷启动这三个典型暂态过程。因此三个暂态过程的空燃比控制就成为汽车排放达标的关键。为研究暂态过程汽车发动机控制与废气排放规律，寻找新的控制策略，迫切需要测量废气中各有害成分(主要是CO、HC、NOx等)动态浓度。可调谐激光二极管(TDL)吸收光谱学为能在恶劣环境下进行实时的现场气体检测提供了很多有利条件，因此在工业应用中广泛采用。 激光的高单色性、方向性、高强度性，使其成为大气监测的理想工具。采用可调谐激光二极管吸收光谱学(TDLAS)技术有较高的灵敏度和较高的分辨率，实用指标可以做到ppm量级，最高可以达到ppb量级。又由于TDL的体积小、安装方便、能够测量更长的光程距离，且信噪比高，特别是狭窄的线宽、大范围的波长调谐和稳定的输出，使其比起以往系统有更快的响应时间。由于CO<,2>分子的近红外吸收光谱是本系统设计的基础，根据多原子分子的红外光谱学，结合光纤的低损耗波段，选定CO<,2>气体的近红外吸收谱线。在深刻分析CO<,2>分子光谱吸收谱线线型、谱线位置和谱线加宽的基础上，根据实时环境下的状态(包括温度、气压等因素)具体确定CO<,2>分子的吸收谱线线型，利用频率调制FMS技术快速检测CO<,2>浓度，能有效减少由于激光源和探测器自身带来的噪音，同时针对工业上的需要，研究利用TDLAS和快速数据处理工具来同时检测CO<,2>气体的浓度和温度，或者同时检测CO和CO<,2>的浓度。 在本论文的研究中，给出了系统的Matlab仿真以及各个组成部分的具体实现方法，重点是基于DSP实现的：FIR滤波器和数字锁定放大器的实现方法，简化了测量系统的组成器件。以后的工作是进一步简化系统的器件组成实现基于TDLAS测量工具商品化。