通过参数估计方法对条纹管成像激光雷达的距离分辨率进行了研究，利用数理统计理论分析了距离分辨率的Cramer-Rao下限(CRLB,fCRLB)。研究了条纹管激光雷达回波信号统计模型，推导出了条纹管成像激光雷达距离分辨率的fCRLB计算公式，分析了fCRLB随距离间隔的变化关系，利用fCRLB对条纹管激光雷达的距离分辨率的影响因素进行了研究。结果表明，距离分辨率的fCRLB随着目标距离间隔的增加而减小，提高回波信号的信噪比和条纹管的扫描速度都可以减小距离间隔估计方差的fCRLB，从而提高成像系统距离分辨率;针对特定的条纹管扫描速度，存在最佳激光脉冲发射宽度，使得系统距离分辨率达到最高。

考虑到加速度和高斯型包络对激光多普勒测速仪的影响，在引入加速度分量的基础上，研究了高斯包络型多普勒信号的参数估计。根据数理统计的理论，分析了多普勒圆频率及其一阶变化率估计方差的Cramer-Rao下限(CRLB)，给出了参数估计方差的CRLB计算公式，并讨论了各参数带修正的功率谱估计。理论分析及仿真结果表明：参数估计方差的CRLB与观测数据长度、信噪比和高斯包络的宽度有关，增加观测数据长度和提高信噪比可以减小参数估计方差的CRLB；当观测数据一定时，加速度越大，高斯包络的宽度就越窄，参数估计方差的CRLB越大；当信噪比增加到6 dB时，运用带修正的功率谱估计算法得到的多普勒圆频率及其一阶变化率估计值的方差收敛于相应的CRLB。所得参数估计方差的CRLB与此前其他研究者得出的结论是相互协调的。

针对固体运动目标高速度、高加速度的特点,研究了高斯白噪声背景下激光多普勒测速回波信号的参数估计问题。通过计算参数矢量的费希尔(Fisher)信息矩阵,分析了实回波信号的多普勒频率和频率变化率估计方差的克拉末-雷奥(Cramer-Rao)下限(CRLB),推导了采样点数较大时回波信号参数方差估计的CRLB计算公式,讨论了各参数的最大似然估计(MLE)。指出回波信号参数估计方差的CRLB与采样点数、信噪比及初相有关,采样点数较大时,实信号参数估计方差的CRLB为对应复信号的2倍。在不同的采样点数和信噪比下仿真表明,提高回波信号的信噪比和增加采样点数可以减小各参数估计方差的CRLB,结果与理论分析吻合。