激光测距技术通过发射主动激光信号对目标进行探测，接收由目标漫反射回来的回波信号并进行统计、处理及换算，从而得到目标的距离、速度信息。实现对目标距离信息的探测，凭借其系统简单，操作灵活，高精度等特点，被广泛运用于民用、科研及军事等各类场合；基于光子计数技术的激光测距系统，在脉冲式激光测距的原理上，引入时间相关单光子计数技术，降低了对激光脉冲能量及功耗的要求，提高了系统的有效测距范围，同时提高了系统的时间分辨精度及探测精度。相比较于传统光源，激光具有单色性好、发散角小和相干性好等特点，使用激光作为主动探测光源，将会使得测距的精度更高、距离更远、可靠性更好。

1、激光测距原理

激光测距方法大体分为相位法和飞行时间测距法，相位法的精度较高，但处理系统复杂，导致数据处理的时间较长；而飞行时间的处理电路简单，并且由于时间测量元件的发展，也能实现高精度测量，可用于远距离测距。在本讲中，主要通过FPGA实现基于单光子探测的多脉冲周期符合远距离测距。

实验中采用脉冲飞行时间测距法，飞行时间测距法原理简单，只需测量发射信号和回波信号的时间间隔，就可以算出距离，公式如下：