激光三维成像雷达技术是一种新兴的主动光学成像技术，在地形测绘、城市建设、工程施工、环境监测等军事、民用领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。本文围绕着激光三维成像的核心技术高分辨率激光测距技术展开研究，对激光扫描三维成像雷达的接收探测、信号处理和系统控制电路进行了分析设计，并研制出相应的电路进行实验验证和性能测试，在实验室中实现了高分辨率激光扫描三维成像。论文主要工作内容如下：1.对高分辨率激光脉冲飞行时间测量技术进行了分析和技术路线优化选择，设计了基于TDC技术的高分辨率激光脉冲飞行时间测量电路，研制出激光测距电路，时间分辨率达到250ps；2.对高精度时刻鉴别方法进行了研究分析，提出了一种基于脉冲宽度补偿的时刻鉴别方法；3.对振镜扫描系统的激光扫描轨迹进行了分析研究，并设计了激光扫描三维成像雷达控制电路，实现对激光扫描三维成像雷达的激光发射、收发同步扫描、信号处理和数据传输等功能的控制；4.利用研制的探测接收、信号处理和控制电路搭建激光扫描三维成像雷达实验室演示验证系统，对激光三维成像雷达系统的性能参数进行了实验测试和分析。并且设计一种可在硬件上实现的简化的波形匹配方法。