多普勒导航雷达是一种重要的机载导航设备，过去由于技术和条件的限制，很多雷达信号处理部分都采用模拟方式来实现。目前，随着数字信号处理技术的高速发展，有必要用数字方式实现雷达的信号处理来提高性能，减小体积和重量，从而满足飞机对多普勒导航雷达更不断提高的要求。本文首先介绍了导航和多普勒雷达基本概念和原理，着重分析了回波信号频谱特性及其对测频精度的影响。然后对多普勒雷达信号处理过程各部分进行了理论分析和仿真，主要包括数字正交解调，调制和零频抑制，噪声抑制，多普勒频率估计，速度跟踪等。其中多普勒频率估计采用局部频谱细化的方法，大大提高了测频精度。最后介绍了某机载多普勒雷达整体实现方案，以及在硬件中的实现方法，包括多普勒导航雷达信号接收机的组成，工作方式和工作周期，各功能模块的算法及实现，多片DSP联合进行信号处理的硬件和软件流程设计等，并给出了测试结果。