Vad är Digital Doppler?
Digital Doppler är en signalbehandlingsteknik som använder Doppler -effekten för att beräkna objektens hastighet. Ursprungligen utvecklade militären digitala Doppler -tekniker för radar som används för att spåra, söka och belysa mål. När kostnaden för digital beräkning minskade har civila tillämpningar av Doppler-radar blivit vanliga, till exempel den väsentliga rollen för puls-dopplerradar i väderprognosen. Digital Doppler -avbildningstekniker används också alltmer inom olika medicinska områden.
Doppler -effekten är i huvudsak förändringen i frekvensen för en signal återspeglas av ett mål i rörelse. Frekvensen för en signal som återspeglas av ett objekt som rör sig mot en observatör kommer att vara högre än frekvensen för den ursprungliga signalen. Frekvensen för en signal som återspeglas av ett objekt som rör sig bort från en observatör kommer att vara lägre än frekvensen för den ursprungliga signalen. Detta Doppler -skiftfenomen kan registreras när signalens frekvens ökar eller minskar i förhållande till THE ORIGINAL SIGNAL ÖVER TID. De efterföljande förändringarna i frekvens används för att beräkna hastigheten för ett objekt i förhållande till observatören.
Datorer används för att digitalisera informationen som samlas in när varje signal släpps ut, reflekteras och tas emot. I sin enklaste form avger en Doppler -radar en elektromagnetisk våg vid ett mål. Vid kontakt sprids vågen och en del av vågen återspeglas tillbaka till radaren. En digital Doppler -mottagare datorprover den reflekterade vågen och beräknar fasförskjutningen från den utsända vågen, vilket bestämmer förändringen i frekvens. Objektets hastighet kan beräknas utifrån förändringarna i frekvens, även om målets intervall och lager inte kan bestämmas.
eftersom datorns hastighet och lagringsstorlek har förbättrats, så har deras förmåga att bearbeta mer information tillgänglig från Doppler -skift. Till exempel snabbare datorERS kan hantera informationen härrörande från den snabba utsläppet av mikrovågspulser istället för en enkel kontinuerlig vågsignal. Tidsfördröjningen för en puls att studsa tillbaka från ett mål kan beräknas såväl som styrkan hos den returnerade signalen. Detta gör att målets position och densitet kan bestämmas i samband med dess relativa hastighet. Vanligtvis skannar dessa puls-dopper-radar 360 grader runt radaren vid olika höjder, och digitala Doppler-datorer gör en sammansättning av de insamlade data.
Weather Doppler använder puls-dopplerradar för att studera stormarnas rörelse och nederbördens intensitet. Vattendroppar i moln och nederbörd återspeglar elektromagnetiska vågor. Digital Doppler -behandling kan således användas för att bestämma hastigheten och intensiteten för ett närmande stormsystem från hastigheten för molnens rörelse. Vågor som reflekteras av tätt hagel eller kraftigt regn kommer att vara starkt, medan snö och drizzle fungerar mer som sikt, dämpande och DIspersing av vågorna och resulterar i svagare signaler. Med användning av puls fördröjningsanalys kan den exakta platsen för en storm bestämmas såväl som typen av nederbörd.
Datorer presenterar informationen i två typer av Doppler -kartor. På en reflektivitetskarta färgas utfällningsinformation kodad av intensitet och överlagras på en geografisk karta som indikerar positionering. En andra Doppler -karta visar en storms radiella hastighet, som kan användas för att bestämma vindriktningen. Allvarliga vädersystem som orkaner, supercell åskväder och tornadon lämnar telltalsignaturer på Doppler -hastighetskartor, vilket gör att prognosmakare kan utfärda allvarliga vädervarningar.
Civilian Doppler -tillverkarens innovationer har gjort sin teknik praktisk inom det medicinska området. En sådan applikation är ekokardiografer som testar vaskulärt blodflöde. På samma sätt får 3D Doppler-fetala sonogram popularitet, eftersom de tillåter föräldrar och läkare att visualisera bilder med hög upplösningav ett foster som rör sig inuti livmodern.