激光测距是激光技术发展的一个重要方向，在军事和民用领域具有广泛应用。与静态激光测距相比，高速运动下激光测距的测量时间更短，系统内部电磁干扰现象更严重，实时性和高精度难以保证。　　 论文以激光近炸引信和汽车主动预警防撞激光雷达为应用背景，以提高高速运动下激光测距的测量精度为目的，对高速运动下激光测距的机理进行了理论分析，并着重研究了高重频窄脉冲激光发射与接收技术、高速精密时间测量技术和小型化与抗内部电磁干扰技术。　　 根据高速运动下激光测距的特点和关键问题，论文选取了脉冲测距体制作为测距方式，设计了包括发射模块、接收模块和信号处理模块（主要功能是时间测量）在内的测距系统，分析了影响高速运动下激光测距测量精度的主要因素，重点研究了半导体激光器发射脉冲的光强时空分布特性和回波脉冲的展宽特性，建立了考虑展宽特性的回波脉冲数学模型，以此模型和相关检测原理为基础分析了展宽特性对系统测量精度和信噪比的影响，从半导体激光器发射脉冲的近高斯光强时间分布模型出发推导了展宽系数的计算公式，并对理论分析和计算结果进行了仿真论证，建立了表征系统测距性能的作用距离方程和信噪比方程。　　 实现高速运动下的高精度激光测距，主要涉及高重频窄脉冲激光发射与接收、高速精密时间测量两项关键技术。论文从激光测距系统的总体设计要求出发，分别阐述了激光发射模块和激光接收模块的主要技术参数，按照模型建立、理论分析、仿真分析和实验验证四个步骤，设计了高重频窄脉冲激光驱动电路，实现了50kHz、10ns的激光发射脉冲，分别设计了电荷灵敏、集成运放电流灵敏和分立元件电流灵敏三种前置放大电路，实现了窄脉冲的低噪声接收和互阻放大，通过基于两级AD603顺序级联的自增益设计避免了激光回波脉冲的饱和过载现象。考虑到半导体激光器和雪崩光电二极管的温度特性，论文分别设计了基于ADN8831的热电制冷温控电路和基于MAX6605的温度补偿偏压电路，从而减小温度变化对系统测距性能的影响。　　 论文从时刻鉴别和时间间隔测量两个方面研究了高速精密时间测量技术，分析了时刻鉴别的时间晃动误差，主要原因包括系统噪声、幅度游动效应和上升时间游动效应，总结了前沿、峰值、双阈值和恒定比值四种回波时刻鉴别方法，设计并实现了前沿和恒定比值相结合的双通道时刻鉴别方法,总结了常用的模拟、数字和内插时间间隔测量方法，重点对数字移相法和延时内插法进行了分析，设计并实现了基于FPGA、数字移相原理的时间间隔测量模块和基于TDC-GP2、延时内插原理的时间间隔测量模块。　　 小型化是高速运动下激光测距的发展趋势，论文从光学和电子学两个方面对测距系统的小型化设计进行了分析，设计了接收光学内嵌发射光学的光学结构，并从激光器组件、光电探测器组件、电源电路和信号处理电路四个方面研究了电路系统的小型化。小型化设计使得测距系统的内部电磁干扰问题变得十分严重，论文分析了测距系统内部的主要干扰源和耦合途径，针对激光发射模块的远场辐射干扰提出了双重屏蔽的抑制措施，针对开关电源的传导干扰提出了多重滤波和单点接地的干扰抑制措施。　　 最后结合研究的不足之处，论文提出了高速运动下激光测距的研究方向和研究展望。