Рассмотрены два метода оптимальной обработки сигналов лазерного доплеровского виброметра (ЛДВ). Найдена структура устройства оптимальной нелинейной фильтрации параметра, связанного с амплитудой виброколебаний. Рассмотрены характеристики упрощенного алгоритма фильтрации. При некоторых допущениях решена задача оптимального оценивания относительной амплитуды виброколебаний. Получены характеристики оценок.