本文针对脉冲激光测距系统中,远距离直接探测的情况下,激光回波信号微弱,信噪比低的问题,研究了多脉冲探测的方法,经过理论的模拟和实验的验证提高了系统的信噪比,从而提高了测距机的测程。研究了激光测距的基本原理和激光测距的能力,介绍了激光测距的一般方程和信噪比方程,并针对本文的实验环境,重点研究了回波信号功率、噪声等效辐照度和接收器的带宽。根据激光回波的统计特性,在分析了单脉冲测距性能较低的情况下,为了提高测距机的测程,研究了视频累积和二进制累积的探测原理,得出了视频累积的探测的信噪比与脉冲累积次数的定量关系、二进制累积后的探测概率和虚警概率的表达式,推导出了第一门限和第二门限的最佳值。在上述理论研究的基础上,得到了视频累积的性能优于二进制累积。但是在实际的应用中,二进制累积的电路实现比视频累积简单得多。根据理论研究,本文研制了相应的样机进行实验。在单脉冲测距信噪比较低而无法探测的情况下,通过二进制累积探测提高了信噪比,降低了虚警概率,提高了探测概率,使得测距机达到了850m的测程。