全球环境尤其是大气环境日益恶化引起了世界各国的关注。在我国，火电厂、冶金厂、化工厂和水泥厂等燃煤锅炉烟气排放给大气环境带来严重的危害。因此，对烟气污染物进行实时连续监测是大气固定污染源得到有效治理的重要前提。基于这种背景，论文致力于将一种新兴的气体监测技术——差分吸收光谱技术（Differential Optical Absorption Spectroscopy，DOAS）应用到烟气排放监测系统（Continuous Emission Monitoring System，CEMS）中去。论文从DOAS技术的理论、实验测量和系统组成等方面进行了深入研究和探索，主要研究内容概括如下：首先，结合DOAS方法的特点和被测气体的性质，设计并加工单边插入式测量探头，进行相应的光路和光学传感模块设计。搭建实验室测量系统，采用多项式拟合和傅里叶变换等光谱处理措施，将吸收光谱的慢变化和快变化分离，完成实验室SO2和NO气体的标准吸收截面获取。然后，利用搭建的实验测量系统，进行SO2和NO的单组分和混合气体浓度测量实验。采用实验室获取的吸收截面数据，利用最小二乘反演算法计算气体浓度。单组分气体实验的反演误差均小于5%。对于混合气体浓度测量实验，得到如下两条结论：①采用同一波段进行气体浓度反演，应先计算多组分气体中吸收最为强烈的气体的浓度，以此类推，直到计算得到所有气体浓度，这样得到的测量精度较高；②采用不同波段进行混合气体浓度反演，避免吸收气体之间的相互干扰，获得的反演结果优于采用同一波段获得的结果。最后，研制适用于电厂现场的烟气连续监测系统，并编制系统配套的数据采集和控制软件。选择山东某电厂进行现场试验，试验结果表明，该套测量系统能完成烟道烟气的连续实时监测功能。第一次现场试验的测量误差较大，通过对标准吸收截面数据进行相应处理后，能将现场测量误差有效地降低到8%以下。针对现场出现的其他问题，给出相应的解决方案，包括优化测量探头，增加自吹扫功能；利用小波降噪方法有效地将现场吸收光谱中的杂散波滤除；采用5点滑动平均对监测软件中气体浓度的实时显示进行优化等。