提出一种光谱信号噪声的乘性加性混合分析模型，并采用维纳滤波和同态滤波相结合的算法对光谱信号进行去噪处理。仿真结果表明，该算法比移动平均算法、最小均方算法和递归最小均方算法具有更好的去噪性能。实验结果表明，氙灯光谱信号中的噪声符合乘性加性混合模型。与移动平均算法、最小均方算法和递归最小均方算法相比，从该算法处理后的汞灯光谱信号中能够提取更加稳定的谱峰谷位置、谱峰幅度、谱峰半峰全宽等特征值，定量分析时能获得更好的结果。