С использованием неравенства Рао-Крамера проведен расчет нижней границы дисперсии эффективной оценки индекса модуляции сигнала гомодинного лазерного доплеровского виброметра (ЛДВ). Предложены методы обработки сигнала гомодинного ЛДВ для различных видов оптических схем. Проведено численное моделирование и сравнение алгоритма обработки сигнала с оценкой индекса модуляции по ширине спектра для одноканальной схемы гомодинного ЛДВ и алгоритма обработки для схемы с оптическим квадратурным каналом.