本文根据加窗变换后信号的频谱特性, 并结合自相关技术设计了一种基于有限冲击响应 (Fir)的窄带滤波器 (NBF), 同时应用频谱校正技术对扩展光束多普勒信号进行处理。实验结果表明, 结合自相关技术所设计的窄带滤波器能够滤除大部分的随机噪声, 同时也使目标信号频率附近的高频噪声得到了部分的抑制。随后, 对滤波后的信号进行加 Hanning窗的快速傅里叶变换 (FFT)并对其离散频谱进行校正, 提高了频率的测量精度。因此, 表明本文所设计的窄带滤波器以及频谱校正技术的结合适用于扩展光束型激光多普勒测速系统信号的处理。

针对激光多普勒信号中存在较大噪声干扰的实际情况，为了抑制这些噪声干扰，提高激光多普勒测速仪的测量精度，提出了对激光多普勒信号进行最小均方差(LMS)自适应滤波后作快速傅里叶变换(FFT)，基于混合编程思想对所得到的频谱，先进行频谱细化，再进行频谱校正的信号处理方法，并对理想正弦信号和实测多普勒信号分别进行仿真计算和实验研究。仿真和实验结果表明：LMS自适应滤波技术可以有效抑制激光多普勒测量中的多频率噪声的干扰，此技术能够适应于很宽的信噪比范围，大大提高多普勒信号的信噪比；频谱细化技术可以提高激光多普勒信号的频谱分辨率，频谱校正技术可以准确地校正多普勒频率，使校正后的频率更加接近于真实值；信号处理精度比直接进行FFT提高2~3倍。

为了提高激光多普勒测速仪的测量精度, 提出对激光多普勒信号先进行跟踪滤波, 再进行频谱细化和频谱校正的信号处理方法, 并利用信号处理系统对实测的多普勒信号进行了实验研究。实验结果表明：跟踪滤波器在滤除基底信号及系统的部分噪声的基础上, 实时跟踪多普勒信号的频率, 信噪比明显提高, 所得结果与多普勒频率的真实值相一致; 频谱细化技术大大提高了频谱分辨力, 频谱校正技术使校正后的频率更接近真实值。