为了提高激光多普勒测速仪的测速精度，将频谱分析技术应用于多普勒信号的处理中，先对信号进行频谱细化，再对细化后的频谱进行校正。阐述了几种常见的频谱细化和频谱校正算法的基本原理，并对它们的频谱分析精度和运算量进行了比较。在Mauab平台上将它们应用于理想正弦信号进行仿真，比较了各种算法的优缺点，最后将频谱细化和频谱校正技术应用于实测多普勒信号的处理中。仿真和实验结果表明：频谱细化技术可以大大提高激光多普勒信号的频谱分辨率，频谱校正技术可以准确地校正多普勒频率，减小信号处理的误差。将其运用于激光多普勒测速仪中切实可行，为设计高精度的激光多普勒测速仪创造了条件。