随着内弹道理论的深入发展,精确打击技术提出更高要求,对弹丸膛内运动参数测量精度要求越来越高。在弹丸膛内运动参数测试中,测试系统会受到烟、尘、电磁等干扰,使得获取的弹丸回波信号往往伴有信号畸变、噪声干扰严重等问题,因此精确测量弹丸运动速度是整个弹丸运动参数测试的关键。本文针对此应用背景,提出了对毫米波干涉仪膛内信号的分析研究,有重要意义。本文在研究目标测速原理基础上,利用极值法求解出弹丸运动速度。根据多普勒原理,测量弹丸运动速度需解算信号瞬时频率,而极值点携带了多普勒信号瞬时频率信息,所以要精确估算弹丸回波信号的频率,找准极值点的位置至关重要。提出采用二次曲线分段拟合的方法对弹丸回波信号进行去噪处理,根据二次函数求极值点方法求出所有极值点,并对分段拟合算法产生的无效极值点进行准确剔除。经过实际信号验证,利用该方法判定极值点位置的精度有了明显提高,为高精度测量弹丸运动速度奠定了基础。本文在上述极值法测量的基础上,提出了基于卡尔曼滤波的预测算法。通过建立弹丸运动速度数学模型,对解算出的弹丸运动速度信息进行了预测优化,进一步提高了弹丸速度的测量精度。通过实测信号进行验证分析,结果表明弹丸速度的测量值更加逼近真实值,误差更小,速度测量精度达到了项目要求:优于0.3%,证明该方法具有实际工程应用价值。