本文的研究背景为近防炮膛内炮弹瞬时速度的提取,整篇文章分两个部分,第一部分为理论分析,分别讨论了基于传统时频分析方法的瞬时速度提取和基于现代时频分析方法的瞬时速度提取。在传统分析方法中,我们先选用短时傅立叶变换和Wigner-Ville分布对单弹道炮弹瞬时速度进行提取,并对比了两种算法的优劣,提出了一种改进的算法,该算法综合了短时傅立叶变换以及Wigner-Ville分布的优点,并在最后章节中给出了仿真实验结果。在现代分析方法中,我们采用了参数估计的方法,利用多普勒回波信号可以用一个多项式相位信号进行表示的特点,采取多项式相位变换的方法提取了单弹道炮弹的瞬时速度,效果理想,同时对其实际应用方面的局限性也做了分析研究。论文第二部分重点研究回波信号的采集和处理。给出了一种单弹道情况下,基于声卡和MATLAB的简易回波采集处理系统,该系统能在声卡欠采样的情况下,正确恢复得到正确的炮弹瞬时速度。本文最后,我们研究了多弹道,各炮弹回波之间相互影响的情况下,分辨出不同炮弹以及得到他们瞬时速度的方法。为了模拟多弹道炮弹回波,我们设计了一种基于声卡和MATLAB的任意波形发生器,最后设计用户界面利用基于PCI总线的数据采集卡采集信号并处理得到结果。