近年来,由于蓝绿激光雷达在光学尾流探测中具有诸多优点,逐渐受到国内外研究学者的追捧,但近场水体的后向散射强度在实际探测过程中往往高出尾流回波信号强度几个数量级,从而限制微弱尾流回波信号的提取和识别。因此,对于接收到的激光雷达回波信号进行水体后向散射抑制研究是非常有必要的,本文从数值仿真和实验研究出发,提出了一种针对激光雷达水下微弱尾流回波信号的自适应水体后向散射抑制算法。首先,论文介绍了水下光传输理论和Wa-Li D模型,提出并建立以距离层求和的激光雷达近场水体后向散射模型,理论分析回波时域展宽量的关系式,介绍后向散射比评价标准。仿真结果表明,轴间距的改变可以控制近场盲区的距离,实现对不同距离内的目标探测;夹角为10mrad比20mrad时的SBR提升18.2d B,小夹角在抑制近场水体回波信号的同时有效探测区域更大。实验表明,理论计算展宽量与实测误差0.35ns;相比于时间积分模型,本文模型与实测水体回波曲线更加吻合,RMSE值更小,与实测尾流数据反向叠加后得到的SBR均值提高8.66d B,满足水体回波模型高精度的需求。其次,论文介绍了单气泡Mie散射理论,通过对迭代次数n的优化,实现了更快的计算速度。仿真得到单气泡后向散射光功率与气泡半径的增大呈现有波动增强的趋势,进而由气泡群的密度及尺寸大小得到群聚气泡的光学后向散射系数估计值,通过近似条件建立气泡群距离层求和后向散射模型。仿真和实验结果表明,群聚气泡厚度越大,脉宽展宽量越大,峰值偏移越大。其次,介绍了基于RLS算法的水体后向散射抑制原理,由于高阶累积量具有高斯噪声抑制能力,提出了基于三阶累积量和RLS的自适应水体后向散射抑制算法,对遗忘因子进行改进,并对处理结果提出了评价标准。当λmin=0.95、α=0.3、L=2时,对距离为12m的仿真尾流数据添加不同信噪比噪声,本文算法处理结果具有最小平均绝对误差百分比和均方根误差,信号后向散射比最大,比传统算法的SBR值平均提升2.6d B。最后,为验证距离层求和模型的准确性和VFF-RLS-TOC算法的优越性,利用设计的激光雷达尾流探测系统进行室内气泡幕模拟探测,对气泡群进行可控性实验,根据实测数据分析衰减长度和多路径效应导致回波展宽效应。结果表明,相较于传统算法,本文算法得到的SBR值平均提升9.3d B,并且算法得到的结果稳定性更好,更适用于激光雷达水下微弱尾流探测。