什么是數字多普勒(Digital Doppler)？

數字多普勒是利用多普勒效應計算物體速度的一種信號處理技術，最初，軍事上發展了用于跟蹤、尋找和照亮目標的雷達數字多普勒技術，隨著數字計算成本的降低，多普勒雷達在民用上的應用越來越普遍，如脈沖多普勒雷達在天氣預報中...

數字多普勒是利用多普勒效應計算物體速度的一種信號處理技術，最初，軍事上發展了用于跟蹤、尋找和照亮目標的雷達數字多普勒技術，隨著數字計算成本的降低，多普勒雷達在民用上的應用越來越普遍，如脈沖多普勒雷達在天氣預報中的重要作用，數字多普勒成像技術也越來越多地應用于不同的醫學領域預報風暴。
多普勒效應實質上是運動目標反射信號頻率的變化。運動目標反射信號的頻率將高于原始信號的頻率。運動目標反射信號的頻率來自觀察者的多普勒頻移將低于原始信號的頻率。這種多普勒頻移現象可以記錄為隨著時間的推移，信號的頻率相對于原始信號增加或減少。隨后的頻率變化用于計算物體相對于觀察者的速度。

云和降水中的水滴反射電磁波。
計算機用于將每個信號發射、反射和接收時收集的信息數字化最簡單的形式是，多普勒雷達向目標發射電磁波。接觸時，波被散射，部分波被反射回雷達。數字多普勒接收器計算機對反射波進行采樣，并計算出發射波的相移，從而確定頻率的變化雖然目標的距離和方位無法確定，但目標的速度可以根據頻率的變化來計算。
隨著計算機的速度和存儲容量的提高，計算機處理多普勒頻移信息的能力也在提高。例如，更快的計算機可以管理從微波脈沖的快速發射而來的信息，而不是簡單的連續波信號。可以計算脈沖從目標反射回來的時間延遲以及返回信號的強度。這使得目標的位置和密度可以結合起來確定這些脈沖多普勒雷達通常會在不同高度對雷達進行360度掃描，數字多普勒計算機將采集到的數據合成起來。
天氣多普勒利用脈沖多普勒雷達研究風暴的運動和降水的強度。云中的水滴和降水反射電磁波。因此，數字多普勒處理可用于確定從云層運動的速度來看，一個即將來臨的風暴系統。密集的冰雹或大雨反射出的波會很強，而雪和細雨更像篩子，減弱和分散了波，導致信號減弱。使用脈沖延時分析，可以確定風暴的確切位置，也可以確定降水類型。
計算機將信息顯示在兩種多普勒圖中。在反射率圖中，降水信息按強度進行顏色編碼，并疊加在指示定位的地理圖上。第二個多普勒圖顯示風暴的徑向速度，可用于確定風向颶風、超級單體雷暴和龍卷風等惡劣天氣系統在多普勒速度圖上留下了信號特征，允許預報員發布惡劣天氣警報。
民用多普勒制造商的創新使其技術在醫療領域具有實用性。其中一個應用是檢測血管血流的超聲心動圖。同樣，三維多普勒胎兒超聲圖也越來越受歡迎，因為他們可以讓父母和醫生看到胎兒在子宮內移動的高分辨率圖像。

發表于 2020-07-10 12:47
閱讀 ( 953 )
分類：技術

什么是數字多普勒(Digital Doppler)？

你可能感興趣的文章

相關問題

0 條評論

作家榜 ?

推薦文章