在科学研究、通讯、电子和一些自动控制系统中经常需要一个精确延时的数字脉冲信号，用作其它系统的测试信号或控制用的时序。目前，国内的脉冲延迟系统对延迟时间的分辨力一般是微秒级，随着精密电子技术与微电子技术的高速发展，以及脉冲延迟的应用领域的扩展，例如激光同步等，对延迟分辨力的要求愈来愈严格，现有的延迟控制系统已经不能再满足实际要求，而国外对此技术应用的报价相当昂贵。本文设计了一款精密的可编程脉冲延迟系统，将延迟的分辨力提高到纳秒级，在部分场合中替代国外技术，降低系统成本。　　 本文在总结了现存方案优缺点的基础上，采用了数字电路和模拟电路相结合的方案，将脉冲信号经过数字电路的脉冲计数的大范围、低分辨力延时输出后再经由可编程延迟线芯片进行高分辨力延时，系统延迟分辨力达到0.15纳秒。系统由嵌入式微机系统、计数脉冲和同步脉冲发生电路、数字延迟电路、模拟延迟电路组成。嵌入式微机系统、计数脉冲和同步脉冲发生电路、和若干组数字延迟电路、模拟延迟电路组成主单元，主单元有计数脉冲和基准脉冲输出端子；嵌入式微机系统和若干组数字延迟电路、模拟延迟电路组成扩展单元，扩展单元有计数脉冲和同步脉冲输入端子，接受主单元输出的计数脉冲和同步脉冲为数字延时电路所用。　　 本文介绍了提高系统稳定性和精度的多种方法，例如，采用单稳态触发器扩展脉冲，消除电路的冒险；同步脉冲发生电路和数字延迟电路共用一个计数脉冲源使电路同步；采用高精度时间测量芯片组成闭环系统，修正干扰、抖动等所带来的系统误差；采用查表法修正电路非线性。同时，为了提高系统集成度、节约开发成本和空间，系统用VHDL语言编程，在FPGA内实现了数字延迟电路的设计，仿真结果显示可以达到系统要求。　　 本文阐述的高精度可编程延迟输出信号在激光同步系统上实现了可靠的运行，整个延时系统成本低且利用率高，维护简便，可替代国内外的昂贵的同类产品，具有广泛的应用前景和使用价值。