激光多普勒测速技术具有非接触、动态响应快、精度高等优点,广泛应用于航空航天、医疗设备、工业测量等领域。但是国内相关产品相对较少,而国外已有多种相关产品问世。多普勒频移的提取很大程度上决定了多普勒测速的精度,为此本文对多普勒测速信号处理方法进行了研究。本文的主要研究内容包括:采用了激光多普勒双光束-双散射光路,完成了光学元件的选型,完成了多普勒测速仪的结构设计,并将光路、电路进行封装。设计了一套以FFT为核心的数字信号处理算法。使用自适应滤波带算法滤除了多普勒信号中的基底信号;提出了一种自适应采样频率算法,实现了采样频率的自适应转换,提高了系统测速范围;将FFT与频谱细化算法以及频谱校正算法相结合,实现了多普勒频移的准确提取。完成了以FPGA为核心的信号处理电路的设计。设计了放大、滤波电路,实现了对多普勒信号的放大滤波处理;设计了AD转换电路,将模拟信号转换为数字信号;设计了UDP通信电路及上位机软件,实现了FPGA与PC机之间的通信,在PC机上实现了物体运动速度和长度信息的实时显示。在实验室条件下,完成了系统的参数标定。通过精度验证实验,验证了本文设计的多普勒信号处理算法的可行性,验证了整个系统的测量精度。实验结果表明系统能够实时测量速度和长度信息,长度测量精度优于0.1%。