近些年,随着战斗机、导弹和飞行器等现代战争中的作战工具的高速发展,临近空间高超声速目标飞行速度不断加快,导致目标在长时间相参积累中越距离单元走动。因此常规的相参积累技术已经无法进行信号积累。如何在目标回波有距离走动的情况下实现有效的积累,已经成为了国内外众多学者研究的热点。本文主要讨论了用脉冲多普勒雷达对高超声速目标测速的方法。论文阐述了雷达测速基本原理,从线性调频信号的产生、脉冲压缩到相参积累和非相参积累。重点对匀速直线运动的高超声速目标进行建模,分析了其长时间积累情况下可能出现的距离走动等问题对目标探测的影响。针对临近空间高超声速目标探测时的速度模糊问题和长时间相参积累时的距离走动问题,本文提出了一种基于二维频域的非相参积累算法。该算法将脉冲多普勒雷达接收到的回波信号进行匹配滤波处理,把处理后的信号写成快时间-慢时间二维时域形式,然后将二维时域信号经过二维傅里叶变换得到二维频域表示。在二维频域的俯视图中,不同的目标速度对应于不同斜率和截距的斜线。根据斜线的截距和斜率进行非相参积累,可以求得相应的目标速度值。最后取出该速度对应的直线上的点,进行傅里叶反变换,便可求得目标的距离信息。在此基础上进行了MATLAB仿真,验证了算法的正确性。此二维频域测距测速方法解决了高速运动目标因距离走动而无法进行积累的问题,同时解决了速度模糊的问题。