作为国民经济的大动脉，铁路运输是实现国内生产力飞速发展和大众运输顺利运行的最主要的运输方式。随着进入新世纪以来国内高速列车技术与应用的飞速发展，对于列车安全与保障体系下的列车测速技术的需求与要求也日益升高，本文基于这一背景，提出了一套有别于传统接触式测速方法的高速列车雷达微波测速系统的设计方案，通过发射和接收雷达微波，利用多普勒效应，在以DSPTMS320C6745为主芯片的硬件平台上实现列车速度的实时测量。本文首先从介绍雷达微波测速技术的国内外研究背景入手，展现了此技术在测速领域的重要地位以及广泛的应用前景，接下来又初步探讨了本测速系统在设计方面的技术难题。此外，为了更好的完成系统设计，本文还专门探讨了基于多普勒效应的雷达微波测速的应用原理、基于双微波模块补偿结构的系统构建方式以及利用AR模型及Burg算法对多普勒信号进行功率谱分析的可行性等，为之后的系统设计奠定了理论基础。本文着重从整体、硬件件和软件三部分分别对系统进行详细设计。在整体架构上，本文提出了双模块运行方式以完成列车测速中关于角度补偿的这一技术难题，系统在双模块结构上的工作方式以及信号处理状态的设计方法。在硬件设计中，基于模块化设计理念将系统硬件结构分为四个主要模块进行分别的设计，最后实现多普勒信号由前端的雷达微波模块的发射与接收，到前置放大模块的放大，再到信号处理模块的滤波、转换与DSP处理以及最终的输出接口模块的上位机输出这一信号流通过程。软件方面主要是基于系统工作模式以及硬件电路对系统进行流程图的设计，对于AR模型的Burg算法，利用C语言在DSP中实现频谱分析。在最后，本文还进行了系统设计的仿真与测试工作，从其结果可以看出，雷达系统可以良好的实现各种预期的指标和要求，从而良好的验证了本文的设计方案。