测距精度是衡量激光雷达性能的重要指标,它直接影响目标三维重构、识别和中心定位过程,研究激光雷达的测距精度问题对于系统的优化设计和后续应用的开发具有重要的价值。本论文将在激光雷达峰值估计测距过程仿真的基础上,引入现代估计理论中的克拉美罗下限分析激光雷达测距精度最佳状态,因此论文工作既具有较强的实用性,同时还具有一定的学术价值。论文在深入资料调研的基础上,给出了激光雷达峰值估计测距过程模型,在matlab环境中,编写了激光雷达峰值估计测距过程仿真的蒙特卡洛仿真程序,通过大量的数值计算,分析了峰值、偏置和脉宽对泊松和高斯噪声条件下激光雷达测距统计特性的影响,在此基础上,还分析上述参数对激光雷达测距精度的影响。在仿真研究的基础上,引入现代估计理论中的克拉美罗下限分析激光雷达测距精度,并与仿真结果进行了对比和分析,通过固定变量法研究结果表明：①接收信号由幅值、偏置和脉宽决定,当脉宽和偏置固定时,随着幅值得增大,泊松和高斯噪声分布激光雷达测距精度提高,越靠近克拉美罗下限,测距统计离散分布范围越窄,但是在幅值很小时,测距精度不满足克拉美罗下限,这是因为当幅值很小时,接收的信号几乎是偏置,不满足克拉美罗条件；当脉宽和幅值固定时,随着偏置的增大,激光雷达测距精度越低,越偏离克拉美罗下限,测距统计离散分布范围越宽；当幅值和偏置固定时,随着脉宽的增大,激光雷达测距精度越低,越偏离克拉美下下限,距离统计离散分布范围越宽；②对于相同参数条件下,高斯分布激光雷达测距精度高于泊松分布；③当脉宽未知时,不管脉宽是多少,滤波器脉宽都固定不变,随着幅值的增大,测距精度变低,且实际脉宽越小精度越低,越偏离克拉美罗下限；④对于一束固定的脉冲能量,研究表明,当分成的脉冲数越多测距精度越低。此外,论文还在实验上研究了不同幅值和偏置对激光雷达测距精度的影响,与仿真结果和克拉美罗下限进行了比较,在验证了理论结果正确性的基础上,进一步说明了在无偏估计条件下克拉美罗下限给出的是估计参量精度的上限。