为弥补高速列车传统接触式测速方式的误差，本文设计了一种高精度列车车载多普勒测速系统。主要包括测速系统硬件的搭建与测速软件的设计实现，通过TMS320f28335型DSP对多普勒信号进行处理并实时与上位机进行通信。采用现代谱估计中AR参数模型法对列车的多普勒信号进行功率谱分析。最后通过多普勒信号的仿真实验与误差分析证明该列车测速系统在整个测速范围内测速精度误差小于1%，在小于50 km/h运行时误差小于0.1 km/h，具有高精度与可靠性强的优点。