相较于微波而言,激光具有良好的带宽和更好的方向指向性,因此是更理想的测距测速工具。现有激光测距雷达工作方式为连续及脉冲两种,其中以脉冲激光作为光源的雷达因其能量高、峰值功率高,因而发射距离远,可以作为远距离探测雷达。而常用的激光探测方式包括直接探测和相干探测,传统的激光测距主要通过测距雷达的直接探测方式进行,其灵敏度较低,抗干扰能力弱,实际应用受到极大限制。而相干探测具有探测能力更强、稳定性好和可靠性更高的优势,但其现有技术中主要应用于测速,难以直接、高效地应用于测距中。鉴于脉冲激光以及相干探测二者的优点以及当下研究现状,本文对1.6μm人眼安全波段脉冲相干工作方式的激光测距雷达进行了研究,对测距理论进行推导并进行算法仿真,搭建雷达系统进行外场实验。主要做了以下工作:首先,介绍了课题研究背景及目的意义,并对国内外激光测距雷达的研究现状进行介绍与分析,同时调研了国内外雷达测距回波信号的数据处理方法,引出本文主要研究内容。其次,对相干探测激光雷达的工作方式以及工作原理进行了介绍,并对常见的激光测距方法进行介绍及对比,同时对不同种类的雷达信号处理算法进行介绍以及相应的理论推导,并着重对基于小波变换的阈值滤波算法及时频能量算法进行推导与分析,为后文仿真提供理论基础。然后,基于以上理论基础,并根据本课题所设计雷达技术指标,同时考虑外界环境及雷达自身噪声的影响,利用软件对回波信号进行测距仿真模拟,并对仿真结果进行分析,为之后外场试验提供参考。最后,采用1.6μm单频脉冲激光器作为雷达光源,搭建激光雷达测距系统,同时设计并搭建光学共轴收发天线,进行外场试验。根据理论推导以及算法仿真模拟,运用小波时频法和时间能量法对真实回波信号进行分析,验证以上算法的实际准确性和时效性,最终得到系统有效测距范围200m-2.8km,测距精度小于0.5m的结果。