大气是人类赖以生存的环境,大气监测是改善大气环境的重要环节。沙氏大气激光雷达技术(以下简称为SLidar技术)是一种可探测大气气溶胶特性的新型大气激光雷达技术。SLidar技术以沙氏原理为基础,融合了先进的激光器技术、图像传感器等技术,实现对大气回波信号的探测与研究。SLidar技术探测到的大气回波信号不可避免地受到噪声的影响,其主要来源为太阳背景光噪声及图像传感器噪声。噪声会降低信噪比,缩短测量距离,导致反演误差增加。因此,对大气回波信号进行降噪处理,从而提高信噪比,对SLidar技术的研究和应用具有非常重要的意义。本文重点开展了两个方面的研究工作:沙氏大气激光雷达降噪技术与大气参数反演技术,并分别介绍了其理论依据与具体实现方法。首先介绍了大气激光雷达技术研究的背景和意义;第二章针对沙氏大气激光雷达的原理、特点及系统各部分组成进行了详细的介绍;第三章探讨了大气激光雷达信号的不同降噪技术,重点介绍了小波变换原理,并利用小波阈值降噪方法对沙氏大气激光雷达所测得的信号进行降噪处理,通过实验分析、参数优化、实验对比分析等技术手段,最终确定了分解层数为5,小波基为sym6,以及改进规则阈值与改进阈值函数的方法,作为最适用于SLidar技术的小波降噪方法,其降噪后信噪比可提高5-7倍;第四章介绍了SLidar技术的消光系数反演算法,并明确信号处理的各个关键性步骤,主要利用Klett-Fernald算法来反演获得大气消光系数,并最终获得了反演出来的大气消光系数及相关参数,实验研究发现大气平均消光系数与监测站所监测到的大气颗粒物浓度具有高度的一致性。