超高速碰撞（Hypervelocity Impact）是指碰撞所产生的冲击压强远大于材料屈服强度,即p/Y＞10的一类碰撞现象,相撞物体速度通常可达到几千米每秒。其速度测量在基础学科研究、国防武器装备研制等众多领域有着重要的意义。目前用于超高速碰撞速度测量的设备通常采用光子多普勒测速仪（Photonic Doppler Velocimetry,PDV）测速技术。PDV测速技术,本质上是激光干涉测速技术。但该技术在针对高速运动物体的测量过程中,物体所带来的多普勒频移过大,动辄几十个GHz,一般示波器的带宽难以满足测试要求。本文针对以上问题,提出了一种能够降低示波器带宽要求的测速方法---光拍多普勒测速,利用调制生成的光拍信号代替传统光源进行多普勒测速。本文主要围绕光拍多普勒测速技术进行研究,首先,介绍了光拍及光拍多普勒测速原理,对相同速度下光拍多普勒频移相比激光多普勒频移低数个数量级,从而可以大幅度提高测速上限原因以做了理论推导;其次,基于半导体激光器注入电流影响中心波长的特性,通过引入MZI干涉光路,利用连续波调频半导体激光器,产生用于测速的光拍信号。分析了半导体激光器扫频非线性对测速精度的影响,提出了基于弦割法迭代算法的开环校正方案;然后详细介绍了超高速碰撞速度测量系统,提出了基于FPGA的半导体激光器非线性校正具体实施方案,设计了FPGA最小系统及相应的外围电路;接着分析了光拍及回波信号的特点,提出了基于信号拓频及数字相关鉴相鉴频的速度解调算法,并对该算法进行了仿真,仿真表明本文方案可以有效地获取运动物体速度曲线,并且在20d B信噪比情况下,最大速度解调误差小于2.98%,信噪比越高,解调精度越高。最后,分别搭建了半导体激光器非线性模块与超高速碰撞速度测量系统实验装置,实验结果表明基于弦割法迭代校正方法对电流调谐半导体激光器非线性有了明显改善;测速系统可以有效的获取运动物体的速度历程,其中最大速度测量误差在4%内。