激光雷达在生活中越来越常见,作为一种结合了高精度测量和雷达远距离探测能力优点的探测体制,凭借激光极强的抗干扰能力,广泛应用于高精度测绘领域,也在深空探测与对地观测领域发挥着不可代替的作用。星载激光雷达系统以在轨卫星作为载体,位置高,视野广,能够对被测星体各个位置进行全方位覆盖,并为卫星提供有效的绝对高程值。因此如何对激光雷达系统进行测试并对被测距离进行准确解算成为研究重心。本文在分析激光雷达测距原理与全波形测试技术原理的基础上,为实现星载激光雷达测距系统完整链路的性能评估,开展全波形主回波信号数据采集与测试处理算法的研究和实现工作。首先阐明星载激光雷达系统与地面激光雷达系统的差异性并对全球星载激光雷达系统技术指标进行梳理,进一步提出改进的测试技术。从对激光雷达系统测距能力测试原理和激光雷达系统的测距精度误差分析两方面来完成对脉冲式全波形激光雷达测试系统的系统级分析。其次,进行了全波形测试数据处理的研究和实现。设计了一套完整的对回波波形数据的处理流程和评价,包括使用滑窗滤波进行回波波形识别、匹配滤波技术进行回波波形提取和回波波形评价,实现了对回波波形的准确提取与其质量评价,最后计算波形形心解算距离,相较于第一代星载激光雷达阈值波形鉴别技术,提升了距离解算的精度。最后,本文通过设计的数据采集模块获得测试数据,并进行处理。结果表明经过本文提出的全波形数据处理流程得到的实际测距值,通过统计可以验证星载激光雷达系统的测距能力指标。通过采用回波波形质量评价权重公式对星载激光雷达系统的回波进行评价,为星载激光雷达系统在发射前通过初步测距性能测试验证测距指标奠定了基础。