根据多普勒效应研制的利用超声波测速的精密仪器叫做多普勒计程仪,多用于测量船舶相对于海床或者水层的相对速度。近些年来对陆地惯性导航系统的精度要求不断提高,而其精度的提高需要提供被测载体的精确速度参数。鉴于多普勒计程仪在船舶上的成功应用,本论文提出研制应用于陆地载体的多普勒计程仪。本论文针对多普勒计程仪在陆地载体上应用的特点,围绕其信号处理系统的硬件解决方案以及软件算法的研究进行展开。本论文的工作也主要集中于三部分：数字信号处理系统和相关功能模块的硬件电路设计以及调试；根据所设计的硬件进行各功能模块的软件设计及实现；系统所采用的频率估计算法的研究。数字信号处理系统以TI公司的控制器TMS320F28335为核心。相关功能模块主要集中在脉冲的收发电路方面。对于发射脉冲部分,采用驱动芯片TPS28225为发射脉冲驱动器。对于脉冲的接收部分,由于回波信号微弱并且受噪声影响,采用两级程控放大以及一个带通放大器。各功能电路的软件部分同样集中在两个方面,即利用控制器中的PWM模块产生50KHz的方波信号,经驱动电路进行放大,并在换能器的匹配电路的选频作用下,发射出50KHz的正弦波信号,以及利用控制器中的IO管脚对程控放大器的放大倍数进行设定,并由控制器中的ADC模块对放大后的信号进行采样。回波频移的估计算法是影响测速精度的主要因素之一,过零法频率估计法、锁相环测频法、复相关频率估计法是目前较为常用的测频方法。经仿真得出复相关频率估计法的精度最高。