随着我国高速公路建设的飞速发展，高速公路追尾事故总数急剧增加，高速公路追尾事故的预防越来越引起社会的广泛关注。因此研究预防高速公路追尾交通事故的方法、手段十分重要；研究高速公路防追尾碰撞预防报警系统是减少高速公路追尾事故的有效途径之一。 本文首先讨论高速公路追尾碰撞预防报警系统的系统架构；通过对高速公路的特殊环境和汽车制动过程的分析，建立高速公路最小安全行车车间距离数学模型；通过比较激光、超声波、红外线和毫米波等测距方法，从中选择了适合高速公路追尾碰撞预防报警系统测距要求的激光测距作为探测前方障碍物距离的方法；研究了不同的激光发射器，选取了半导体激光器件作为激光发射器件，并讨论了激光的调制技术和激光传输过程中的衰减情况，从而确定了发射激光的功率并设计出发射电路；讨论了激光的接收技术，选取APD作为激光接收器件，设计了激光的接收电路：研究了系统的主要干扰源，并讨论了各种干扰的处理方法，设计了信号调整电路；分析了主要的几种计时方法，并针对高速公路防追尾碰撞预防报警系统的特殊性设计了系统的计时电路。设计了系统中主控单元、测速单元、报警单元、电源单元、显示单元的电路。讨论了系统的软件构成，和各程序的实现方法，并以VB建立了系统的程序模型。 本文基本建立了高速公路汽车防追尾碰撞预防报警系统，为后续的开发、生产提供了理论基础，也为以后智能汽车的发展提供了一个参考方向。