从含噪数据中提取信号从而提升数据采集系统精度是极为重要的问题.奇异谱分析(singular spectrum analysis，SSA)作为一种无参数频谱估计技术，广泛用于区分系统模型未知情况下的动态系统信号的复杂成分.本文应用SSA方法提取双光梳飞秒激光测距系统中的含噪时间序列的距离信息，数值仿真显示SSA方法可以从含有有色噪声的信号中提取距离信号.实验中，SSA方法成功地从含有量子噪声的测距信号中提取出激光与目标之间的距离信息，提取后的信号有13倍的精度提升.这种方法同样适用于高维信号，如基于飞秒激光测距的高精度、高速率表面形貌测量的图像提取.