Hva er digital doppler?

Digital Doppler er en signalbehandlingsteknikk som bruker Doppler -effekten for å beregne objektets hastighet.Opprinnelig utviklet militæret digitale Doppler -teknikker for radarer som ble brukt til å spore, søke og belyse mål.Etter hvert som kostnadene for digital databehandling reduserte, har sivile anvendelser av Doppler-radarer blitt vanlige, for eksempel den essensielle rollen som pulse-Doppler-radar i værvarsel.Digitale Doppler -avbildningsteknikker brukes også i økende grad innen forskjellige medisinske felt.

Doppler -effekten er i hovedsak endringen i frekvensen av et signal reflektert av et mål i bevegelse.Hyppigheten av et signal reflektert av et objekt som beveger seg mot en observatør vil være høyere enn frekvensen av det opprinnelige signalet.Hyppigheten av et signal som reflekteres av et objekt som beveger seg bort fra en observatør, vil være lavere enn frekvensen av det opprinnelige signalet.Dette Doppler -skiftfenomenet kan registreres som et signalfrekvens øker eller avtar i forhold til det opprinnelige signalet over tid.I sin enkleste form avgir en Doppler -radar en elektromagnetisk bølge ved et mål.Ved kontakt er bølgen spredt og noe av bølgen reflekteres tilbake til radaren.En digital Doppler -mottaker -datamaskin prøver den reflekterte bølgen og beregner faseforskyvningen fra den utsendte bølgen, og bestemmer endringen i frekvens.Objektets hastighet kan beregnes ut fra endringene i frekvens, selv om området og lageret av målet ikke kan bestemmes.

Etter hvert som hastighets- og lagringsstørrelsen på datamaskiner har blitt bedre, har deres evne til å behandle mer informasjon tilgjengelig fra Doppler -skift.For eksempel kan raskere datamaskiner administrere informasjonen som er avledet fra den raske utslippet av mikrobølgepulser i stedet for et enkelt kontinuerlig bølgesignal.Tidsforsinkelsen for en puls å sprette tilbake fra et mål kan beregnes så vel som styrken til det returnerte signalet.Dette gjør at målets posisjon og tetthet kan bestemmes i forbindelse med dens relative hastighet.Vanligvis skanner disse Pulse-Doppler-radarene 360 grader rundt radaren i en rekke høyder, og digitale Doppler-datamaskiner gjør en sammensatt av de innsamlede dataene.

Weather Doppler bruker Pulse-Doppler-radar for å studere bevegelsen av stormer og intensiteten av nedbør.Vanndråper i skyer og nedbør gjenspeiler elektromagnetiske bølger.Digital Doppler -prosessering kan således brukes til å bestemme hastigheten og intensiteten til et nærmet stormsystem fra hastigheten på skyens bevegelse.Bølger som reflekteres av tett hagl eller kraftig regn vil være sterkt, mens snø og duskregn oppfører seg mer som sikt, demper og sprer bølgene og resulterer i svakere signaler.Ved hjelp av pulstidsforsinkelsesanalyse kan den nøyaktige plasseringen av en storm bestemmes så vel som typen nedbør.

Datamaskiner presenterer informasjonen i to typer Doppler -kart.I et refleksjonskart er nedbørinformasjon fargekodet av intensitet og overlagret på et geografisk kart som indikerer posisjonering.Et andre Doppler -kart viser en storms radiale hastighet, som kan brukes til å bestemme vindretningen.Alvorlige værsystemer som orkaner, Supercell tordenvær og tornadoer etterlater telltale -underskrifter på Doppler -hastighetskart, slik at prognoser kan utstede alvorlige værvarsler.

Sivile Doppler -produsenter innovasjoner har gjort teknologien deres praktisk på det medisinske feltet.En slik applikasjon er ekkokardiografer som tester vaskulær blodstrøm.På samme måte får 3D Doppler fostersonogrammer popularitet, siden de lar foreldre og leger visualisere bilder med høy oppløsning av et fosterflytting inne i livmoren.