纳米颗粒粒度测量对于纳米科技应用与发展来说具有重大意义，为了研制一种先进的并且可以广泛应用的纳米粒度测量系统，本文作者对基于FPGA的动态光散射纳米粒度测量的原理和方法进行了系统的研究。本文围绕数字相关器及粒径的反演算法，进行了如下的研究工作：(1)介绍了几种典型的纳米粒度测量方法，突出研究了了动态光散射技术，在其应用领域和测量范围两个方面比较了它们的优势和劣势。相对于测量纳米颗粒粒度来说，动态光的散射技术(DLS)是非常有效的方法，也被称之为光子自相关光谱法(PCS)。光散射法因为具有测量精准，需要知道的被测量颗粒及分散介质的参数少，粒径测量范围大而得到了快速的发展和比较广泛的应用。此方法对于粒径分布范围比较大的颗粒系来说，测量结果的分辨率及有效性就比较差，但对于单分散或粒径分布范围小的颗粒系可给出比较准确的测量结果。(2)基于光子相关光谱理论，研究了线性相关器、非线性指数相关器的结构以及优点和缺点。线性相关器的通道延迟时间按线性规律增长，但是由于实际硬件资源的制约，通道数量的增加不能无限制的进行。线性相关器中通道间的延迟时间按线性增长，指数相关器改变了这一规律，让它增长的时候按一定的比例，但是这样做的后果会导致动态范围过快的增长，降低曲线的分辨率，从而会导致丢失部分粒度的信息，给粒径的反演造成很大的影响。(3)釆用FPGA设计了双脉冲计数器和多延时可调数字相关器，双脉冲计数器对光子脉冲信号近行交替计数，这样做的目的就是将无缝隙的脉冲计数变为可能；数字相关器对采集到的脉冲进行实时的相关运算，为粒径反演的准确性打下了基础；计算机和FPGA之间通过串口进行数据传递，上位机可以通过串口控制相关器，来调节通道的延迟时间。(4)详细的分析了了多延时可调数字相关器的工作原理；釆用FPGA设计实现了高速多延时可调数字相关器，其核心部分为复位控制部分、时钟控制部分、光子计数部分、相关运算部分、FIFO部分及串口通信部分，各个部分均采用Verilog语言编程实现。(5)对累积量法和Tikhonov正则化反演算法进行系统研究，累积量法用来实现平均粒径的反演，Tikhonov正则化实现粒径分布的反演，为了模拟实际情况加入了随机噪声，并在噪声系数分别为0.001、0.01、0.1的情况下进行了模拟仿真。本文在研究光子相关光谱理论和数字相关器结构的基础上，搭建了物理仿真平台，该平台主要由光源、入射光路、散射光路、光电探测器、多延时可调数字相关器及信号处理系统所组成。光源采用绿色激光器，粒径测量方法采用动态光散射法；入射光路由聚焦透镜和偏振片构成，散射光路由两个小孔和滤光片构成；光电探测器主要由光电倍增管实现，具备抗干扰能力强、低噪声、高探测效力等特点；多延时可调数字相关器采用Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA中的XC5VLX50T来实现，可以对光子脉冲进行采集，并完成光强自相关函数的运算；信号处理系统主要是在计算机用软件实现，主要完成粒径反演算法。多延时可调数字相关器可达128个通道，动态范围可达105，采样时间的下限可达25ns。用Visual C++实现了Levenberg-Marquardt算法，在Gauss-Newton法的基础上，它引入阻尼因子这个参数，由于Gauss-Newton法具有一举寻优的优势，Levenberg-Marquardt算法正好借鉴了这一点，把这种优势保留了下来，又放宽了初始值的选取范围，在全局范围内具有一致的收敛性，可实现纳米颗粒粒径快速准确的测量。并在Matlab上对Tikhonov正则化反演算法进行了仿真运算，获得较好的稳定性和抗噪性。