在内弹道的各项参数中,速度和加速度是非常重要的参数,它反映了目标物体的力学特性和弹药特性,因此运动速度的测试对于武器系统的研究具有重要意义。在利用毫米波多普勒雷达对小口径管内运动物体的速度进行测量时,例如对枪管内弹丸运动速度进行测量,发现枪膛内获得的回波信号经过处理后得到了两条速度曲线,分析原因是出现了多普勒频率模糊的问题。针对这一问题,本文提出了多普勒频率模糊是由于波导内存在多种模式的猜想,通过理论推导和设计实验验证了这一猜想。本文的创新性工作主要包括:（1）针对小口径管内的目标物体的速度测量中出现的速度解算模糊问题,分析了产生问题的原因为多普勒频率模糊,并提出造成多普勒频率模糊的原因为多模效应的猜想。（2）本文分析了多普勒原理在自由空间和受限空间的区别,结合波导理论对金属管道内的传输特性进行分析和推导,得出了造成多模效应的不同模式的各项参数,为本文提出的猜想提供了理论依据。（3）为了验证理论推导的正确性,本文还设计了验证实验。实验过程中,为了便于分析,也为了更准确的得出结论,采用了控制变量的方法来验证多模效应对多普勒频率的影响,设计了均匀速度下的实验来进行验证,通过分析实验数据的处理结果,验证了理论推导的正确性,并且最终找到了在实验条件下影响多普勒频率的两种模式,分别是TE₂₂模以及TE₁₁模。本文从理论推导和实验验证两个角度出发,对膛内运动目标速度测量的多模效应进行研究,并简要总结了多模效应下的膛内目标速度的测量方法,为下一步研究提供了方向。