调频连续波激光测距是一种中近距离高精度测距技术,具有测量速度快、测量精度高、非合作等优点,测量精度可达到几十微米量级,在目前的非合作目标激光测距领域具有非常高的测量精度。根据调频连续波激光测距技术的测距原理,对于距离的测量实际上就是对于回波中频信号频率的测量。本论文对调频连续波激光测距技术的信号处理算法进行研究,探索提高频率测量精度的有效方法,主要包括数字滤波、非线性相位误差补偿和频谱校正三大方面。本论文所做的研究和取得的主要成果如下:1、对调频连续波激光测距技术的原理进行了简明扼要的分析,指出了影响测距精度和测距分辨力的因素。2、针对测量信号的特点设计了相应的数字滤波器,结合本项目的具体应用,给出了滤波器设计的一般流程和设计要点。最终在FPGA上进行了实现,并给出了相应的验证方法。3、对测量信号非线性相位误差的来源和特点进行了理论分析,在此基础上提出了时域相差放大补偿算法对非线性相位误差进行补偿。从理论和实验上证明了时域相差放大补偿算法进行相位误差补偿的有效性。对时域相差放大补偿算法的硬件实现方法进行了研究并设计了实现的具体流程。4、将双窗全相位FFT频谱校正算法应用于调频连续波激光测距,介绍了基于全相位FFT时移相位差频谱校正法进行频率计算的算法原理。讨论了全相位FFT计算参数的设置对频率计算结果的影响。5、设计了相应的调频连续波激光测距实验对时域相差放大补偿算法和全相位FFT频谱校正算法进行了验证,并对采用新算法之后的测量结果进行了不确定度分析,进而对测量精度的提高效果进行了验证。实验结果证明,调频连续波激光测距系统采用本论文研究的算法之后能够有效提高测量精度和测量重复性,同时系统的抗干扰能力也有一定提升。在撰写本论文时,文中的信号处理方法已应用到调频激光雷达中,并在中国计量科学研究院进行了测试,附录中给出了测试过程及测试数据。