激光多普勒测速仪可以精确的测量运动物体的运动速度,所测量的物体可以是运动的固体,也可以是流动的液体。它依据光的多普勒效应,利用运动物体中粒子对入射光的散射,并用光电检测器件对散射光的频移进行测量,根据检测出的频移就可以推算出物体运动的速度。激光多普勒测速仪的优点有:动态响应快、测量范围大、空间分辨率高、精度高、无接触测量等,现在已经被广泛的应用于工业领域。本文研究的激光多普勒测速系统主要测量运动固体的速度,本文的主要内容包括光学的系统的设计、信号处理系统的设计以及速度显示部分的设计。1.光学系统的设计包括了对光源的选择,分光系统和光接收系统的设计。光源选用了线偏振光氦氖激光器;分光系统选用了分束镜和反射棱镜;光接收系统包括透镜、光电探测器、放大电路和滤波电路,其中透镜选用了大孔径透镜;光电探测器选用了雪崩光电二极管,并设计了三级放大电路将采集到的信号放大一千倍,然后采用二阶高通滤波器滤除噪声的干扰。2.多普勒信号从光信号转换为电信号后,需要把模拟信号转换为数字信号。信号处理系统将光接收系统采集到的信号用数字信号处理器(DSP)进行信号处理,该系统的硬件部分包括了中央处理模块、A/D转换模块和FIR滤波器。软件部分利用CCS(Code Composer Studio)作为开发平台,对数字信号处理快速傅里叶变换(FFT)的实验仿真。运用数字信号快速傅里叶变换(FFT)算法可以提取到多普勒频率,由多普勒频率推算出物体的运动速度。3.将DSP中处理的数字信号利用USB传入计算机中,通过Matlab设置人机交互界面——GUI(Graphical User Interface)图形用户界面。本文针对以上理论设计搭建了一套多普勒测速系统,实现了对物体运动速度的测量。验证了激光多普勒测速技术的可能性。