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本发明提供一种基于单片机控制的载波相位延迟补偿方法及系统，涉及激光干涉测量技术领域，方法包括：基于迈克尔逊干涉仪的基本原理，确定干涉信号；通过贝塞尔恒等式和三角函数公式，对干涉信号进行分解，得到目标干涉信号；通过交流耦合采样方式，滤除目标干涉信号中的直流分量；对滤除直流分量后的目标干涉信号进行混频处理和低通滤波处理，得到正交干涉信号对；根据正交干涉信号对，构建李萨如图形；根据李萨如图形，判断是否存在载波相位延迟；若是，通过单片机输出第一控制信号，控制信号发生器调整补偿相位并进行步进扫频，直至信号发生器分别在调制端和解调端输出的第一高频载波信号以及第二高频载波信号相同，以对载波相位延迟进行补偿。