弹丸速度对发展内弹道理论,研究新型火炮、轻武器以及对武器的检验、验收等方面发挥着重大的作用,而毫米波干涉仪对膛内弹丸速度测量具有的独特优势,使其得到广泛的应用。本文针对毫米波干涉仪测量膛内弹丸的速度等运动参数测量问题,着重作了以下几个方面研究：首先,分析了毫米波干涉仪测量弹丸膛内速度的原理,建立了毫米波干涉仪膛内测速的信号模型,研究了常用的时频分析方法,为后文的信号处理奠定理论基础。其次,研究了基于时频域的毫米波干涉仪信号去噪算法,重点研究了小波包-峰度去噪算法和基于时频分析的时频峰值滤波算法,仿真分析了两种去噪算法的性能。再次,研究了基于时频分析的瞬时频率提取方法,具体包括小波脊线提取的相位稳定法和小波模极大值法,以及结合数字图像处理技术进行时频脊线提取的方法。仿真说明了各提取方法的性能优劣,对比分析了不同SNR下小波模极大值法和结合数字图像处理的方法。最后,针对毫米波干涉仪实测数据,采用本文的算法提取了膛内弹丸的瞬时频率,并在此基础上提取了弹丸的速度及加速度等运动参数信息,计算了膛内弹丸的运动距离,与实际相符,说明了本文算法的准确性和实用性。