以微波作为载波的测距系统由于测距精度高、探测性能稳定、良好的环境适应性及小型简洁的系统结构在非接触式测距系统中占据主导地位,在军事、工业及民用领域都得到了广泛的应用。脉冲测距系统在交通管制、工业控制等要求测距精度高且测距性能稳定的近程测控领域具有广阔的应用前景。本文针对脉冲测距系统设计可能存在的关键技术问题展开研究工作,主要围绕电磁波的空间传输效应、提高脉冲测距精度的信号处理方法、脉冲多目标测距技术和测距系统的电路实现和结构改进等几个方面进行分析研究。　　本文首先介绍微波测距基本原理和系统结构,研究目前常用的几种测距算法及其测距精度;针对脉冲测距系统应用环境,对电磁波的空间传输效应进行研究,使用一种新的等效法计算各个频段电磁波在粒子空间中传输的衰减、相移和去极化分辨率;接下来对有效提高脉冲测距精度的基于相关取样的扩时测距算法进行研究,针对这种算法存在的缺点提出倍频取样的方法,给出改进算法的信号模型,对其测距性能进行分析并与其它测距算法进行比较;之后介绍具有超分辨性能的MUSIC空间谱估计算法,将相关取样技术与之结合实现对多个脉冲回波信号的高性能时延估计,并对其时延估计性能进行分析和通过MATLAB仿真验证其有效性;最后结合射频集成电路工艺与微波电路设计方法,对相关取样扩时测距系统结构及各个模块的具体电路进行设计,并仿真验证电路功能。　　本文的创新之处在于:　　(1)基于粒子空间的等效复介电常数及电磁波复传输因子给出电磁波在传输路径上衰减、相移和去极化分辨率的新算法,降低粒子等效为连续介质求解电磁波衰减与相移的复杂性。　　(2)基于相关取样扩时测距算法给出了倍频取样的算法,在保持测距精度、最大测量距离的条件下可提高测距算法的即时性,改善了距离、精度与时间三者之间相互制约的算法性能问题。　　(3)结合相关取样及MUSIC空间谱估计算法提出基于脉冲体制的多目标测距算法,即可实现回波信号高精度、高分辨率的时延估计,解决了脉冲体制无法实现高精度多目标测距的问题。