目标的速度参数是反映物体运动特性的重要指标,普遍应用在交通、国防、工农业和科学研究等各个领域。在内弹道运行参数测试中运动速度反映了内弹道运动规律、弹药特性,对其进行精确地测量具有重要的应用价值。针对目前不同环境下膛内测速存在采集信号较长、有效信号持续时间较短、速度测量精度较低以及运动目标出膛口时获取的信号能量较微弱的问题,论文提出了一种膛内高速运动目标速度测量方案,以期实现对高速运动目标速度的有效测量。针对膛内运动目标多普勒信号的特点,提出了基于改进的多时窗能量比法与STFT时频分析和多普勒原理相结合的多普勒信号自动提取方法,解决了实际数据有效段提取困难的问题;针对极值法受环境因素干扰大、STFT时频分析法时频分辨率难以兼顾的问题,提出了基于S变换时频分析的膛内速度测量方案,并对模拟的调频信号、膛内目标运动信号及实际测试信号进行了有效的速度测量;针对炮口因干扰产生速度缺失段的现象,采用了三次样条曲线插值法、最小二乘法多项式拟合等对缺失段的速度建模,并基于粒子滤波方法完成了速度缺失段的恢复和优化。试验结果表明,在信噪比为10d B、速度范围为0到1023.4216m/s的模拟膛内多普勒信号条件下,速度测量的误差标准差为2.230700m/s,最大炮口初速测量精度达到0.2881%。