Hvad er Digital Doppler?

Digital Doppler er en signalbehandlingsteknik, der bruger Doppler -effekten til at beregne objekternes hastighed.Oprindeligt udviklede militæret digitale Doppler -teknikker til radarer, der blev brugt til at spore, søge og belyse mål.Efterhånden som omkostningerne ved digital computing faldt, er civile anvendelser af Doppler-radarer blevet almindelige, såsom den væsentlige rolle af puls-doppler-radar i vejrprognoser.Digital Doppler -billeddannelsesteknikker bruges også i stigende grad inden for forskellige medicinske områder.

Doppler -effekten er i det væsentlige ændringen i hyppigheden af et signal, der reflekteres af et mål i bevægelse.Hyppigheden af et signal, der reflekteres af et objekt, der bevæger sig mod en observatør, vil være højere end hyppigheden af det originale signal.Hyppigheden af et signal, der reflekteres af et objekt, der bevæger sig væk fra en observatør, vil være lavere end hyppigheden af det originale signal.Dette Doppler -skiftfænomen kan registreres, når en signalerfrekvens øges eller falder i forhold til det originale signal over tid.De efterfølgende ændringer i frekvens bruges til at beregne hastigheden af et objekt i forhold til observatøren.

Computere bruges til at digitalisere de indsamlede oplysninger, når hvert signal udsendes, reflekteres og modtages.I sin enkleste form udsender en Doppler -radar en elektromagnetisk bølge ved et mål.Ved kontakt spredes bølgen, og nogle af bølgen reflekteres tilbage til radaren.En digital Doppler -modtagercomputer prøver den reflekterede bølge og beregner faseskiftet fra den udsendte bølge og bestemmer ændringen i frekvens.Objektets hastighed kan beregnes ud fra ændringerne i frekvens, skønt området og lejet af målet ikke kan bestemmes.

Som hastigheden og opbevaringsstørrelsen på computere er forbedret, så har deres evne til at behandle mere information tilgængelig fra Doppler -skift.F.eks. Kan hurtigere computere administrere de oplysninger, der stammer fra den hurtige emission af mikrobølgepulser i stedet for et simpelt kontinuerligt bølgesignal.Tidsforsinkelsen for en puls til at hoppe tilbage fra et mål kan beregnes såvel som styrken af det returnerede signal.Dette gør det muligt at bestemme målets position og densitet i forbindelse med dens relative hastighed.Typisk scanner disse Pulse-Dopler-radarer 360 grader omkring radaren i forskellige højder, og digitale Doppler-computere fremstiller en sammensætning af de indsamlede data.

Vejret Doppler bruger Pulse-Dopler-radar til at studere stormebevægelse og nedbørsintensiteten.Vanddråber i skyer og nedbør afspejler elektromagnetiske bølger.Digital Doppler -behandling kan således bruges til at bestemme hastigheden og intensiteten af et nærliggende stormsystem fra hastigheden af skyens bevægelse.Bølger, der reflekteres af tæt hagl eller kraftigt regn, vil være stærk, mens sne og dryp fungerer mere som sigter, svækkelse og spredning af bølgerne og resulterer i svagere signaler.Ved hjælp af puls -tidsforsinkelsesanalyse kan den nøjagtige placering af en storm bestemmes såvel som typen af nedbør.

Computere præsenterer informationen i to typer Doppler -kort.I et refleksionskort er nedbørinformation farvekodet af intensitet og overlejret på et geografisk kort, der indikerer positionering.Et andet Doppler -kort viser en storms radiale hastighed, som kan bruges til at bestemte vindretning.Alvorlige vejrsystemer som orkaner, supercell tordenvejr og tornadoer forlader fortællinger om Doppler -hastighedskort, hvilket gør det muligt for prognosemænd at udsende alvorlige vejrvarsler.

Civile Doppler -producenter Innovationer har gjort deres teknologi praktisk inden for det medicinske felt.En sådan anvendelse er ekkokardiografier, der tester vaskulær blodgennemstrømning.Ligeledes vinder 3D Doppler-føtal sonogrammer popularitet, da de tillader forældre og læger at visualisere billeder i høj opløsning af et fosterbevægelseIND i livmoderen.