本发明涉及一种利用交叠合成波束进行测速的多普勒雷达，包括天线单元、波束收发控制单元和波束收发控制单元；天线单元在发射时，将馈入的4通道的信号F1和4通道的信号F2向空间辐射成两两交叠呈4组交叠合成波束；在接收时，分别接收4组交叠合成波束回波信号，馈出4通道的信号F1回波信号和4通道的信号F2回波信号；波束收发控制单元用于控制天线单元馈入信号时序，以形成4组交叠合成波束；控制天线单元馈出信号时序，接收4组交叠合成波束的回波信号；测速处理单元用于提取4组交叠合成波束的交叠区域的多普勒频移，对飞行器进行速度测量。本发明的多普勒频谱宽度相比于普通的四波束雷达窄20％－25％，从而提高频谱纯度，大大提高测速精度。