随着科学技术的发展，测试技术的作用更加突出。传感器测试的准确性直接影响着系统的性能，但由于传感器技术和制作工艺的限制，传感器不能完全满足动态测量的需求。本文以改善传感器动态特性为目的，采用粒子群优化算法，对传感器动态特性补偿方法做了研究。为了实现对传感器实时的补偿，本文还围绕FPGA硬件系统做了一系列设计。首先，本论文从传感器动态特性开始了探讨，分析了动态误差的来源。在动态误差存在的基础上，未知传感器的动态模型的条件下，通过粒子群优化算法寻优流程寻找到合适的补偿滤波器。在MATLAB环境下对所设计的补偿滤波器进行仿真，从改善传感器动态特性效果上证明此方法的可行性。其次，为了研究数字补偿滤波器实现对传感器系统实时补偿的效果，在Simulink环境下对设计的滤波器做模型搭建。为全面的仿真补偿滤波器的性能，设计了二阶传感器系统模型和补偿滤波器模型。本文对模型做了动态仿真实验，并使用System Generater系统建模工具将Simulink补偿滤波器模型编译生成FPGA代码。最后，为了实现实时补偿，选用了信号处理能力强大的FPGA，并基于FPGA设计数据采集硬件系统。并在ISE开发环境下，设计了功能性的模块化软核。系统功能实现后，设计了一套完善实验方案，完成了传感器动态补偿效果验证，分析得出了结论。实验结果表明该系统拥有很好的效果，对于传感器动态特性补偿有着较好的研究意义。