机载海洋激光雷达可被广泛应用于水下目标探测、鱼群位置搜索、海水光学性质勘测、海洋环境污染监测等多个领域。本文以机载海洋激光雷达系统为研究对象,针对影响其探测性能的海水中的后向散射噪声和光电倍增管的后脉冲效应展开理论和实验研究,主要研究内容包括:1.在分析机载海洋激光雷达探测原理的基础上,引出了在其工作过程中两个对回波信号影响较大的因素:海水中的杂质和浮游生物引起的后向散射噪声和光电倍增管本身的后脉冲效应。海水对激光光束强烈的后向散射对探测的准确度有极大影响,本文在建立蒙特卡罗模型的基础上,通过记录经过不同散射次数的光子数,得到不同散射次数的后向散射回波波形,并利用空间滤波法和时间门控法滤除散射次数较大的回波分量,从而保证回波信号具有较高的信噪比。2.机载海洋激光雷达系统中的光电倍增管在使用过程中受到海面强激光反射的照射,不可避免的会产生后脉冲效应,严重影响了信号反演结果的准确性。为标定光电倍增管的后脉冲区域,本文通过搭建实验室测试平台对光电倍增管在不同光衰减值下的回波信号进行了检测,然后利用MATLAB进行了信号的降噪与累加处理,截取处理结果中的后脉冲部分进行曲线拟合。为了获得任意光强度下探测器的后脉冲分布,对位于相邻两个入射光强度下的探测器后脉冲分布函数采用线性插值的方法进行求解,拟合得到双指数函数,即为光电倍增管在相应光衰减值下的后脉冲概率函数。3.采用后脉冲概率分布函数分别对波长为486nm,532nm的机载海洋激光雷达测深数据进行校正,并将校正结果与蒙特卡罗仿真模拟得到的数据进行比较。结果表明,利用后脉冲概率分布函数校正后的数据与蒙特卡罗仿真模拟得到的数据相关性分别高达0.9689（486nm）,0.8648（532nm）,校正后的数据与校正前相比分别去除了约98m（486nm）和33m（532nm）的假信号,有效提高了海洋激光雷达测量的准确度。