超声多普勒流量计因其是无伤测量而备受推崇，但是由于受到超声换能器指向性、声波在声场中的吸收衰减情况、声束中具有某种速度的粒子数量及传输过程中带来的噪声干扰等，使得回波信号中的超声多普勒频移值难以精确提取。本文采用了小波谱法对回波信号进行处理，不仅能获得更精确的多普勒频移值，确定流体流速，还可以判定流体的流向，是一项非常有实用价值的研究课题。同时本文也介绍了目前国外比较先进的平移平方放大法，通过两种方法的比较，体现了小波谱法无论是在软件设计还是在硬件设计方面的优越性。文中首先建立多普勒信号的理论模型，通过计算机得到仿真多普勒回波信号。然后对平移平方放大法的原理进行了详细的推导，并利用仿真的多普勒信号，对平移平方法在双频超声多普勒流量计中的应用进行仿真。之后本文对小波谱法进行重点探讨，由小波变换和能量守恒的性质定义出小波谱，结合傅氏谱和小波变换的优点推导出小波谱的性质，利用小波谱的性质和多普勒回波信号的特点，引入基准信号，提取多普勒回波信号的频移值，这种提取多普勒频偏信号的的方法就是小波谱法。小波谱法中基准信号的引入不仅解决了多普勒频谱峰值与小波谱峰值的矛盾，还能够判定流体流动方向，是流量测量中的一种技术突破。在仿真多普勒回波信号和提取多普勒频移值的过程中，本文是利用MATLAB软件进行计算机模拟实验的。通过对双频超声多普勒流量计的平移平方放大法和小波谱法仿真结果的比较，证实了小波谱对多普勒回波信号进行处理的优势和实用性。