Dijital Doppler, nesnelerin hızını hesaplamak için Doppler efektini kullanan bir sinyal işleme tekniğidir. Başlangıçta, askeri hedefleri izlemek, aramak ve aydınlatmak için kullanılan radarlar için dijital Doppler teknikleri geliştirdi. Dijital hesaplamanın maliyeti düştükçe, hava tahmininde Pulse-Doppler radarının asıl rolü gibi Doppler radarlarının sivil uygulamaları yaygınlaştı. Dijital Doppler görüntüleme teknikleri de farklı tıbbi alanlarda giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Doppler etkisi, esasen hareket halindeki bir hedef tarafından yansıtılan bir sinyalin frekansındaki değişikliktir. Bir gözlemciye doğru hareket eden bir cisim tarafından yansıtılan bir sinyalin frekansı, orijinal sinyalin frekansından daha yüksek olacaktır. Bir gözlemciden uzaklaşan bir nesne tarafından yansıtılan bir sinyalin frekansı, orijinal sinyalin frekansından daha düşük olacaktır. Bu Doppler kayma olayı, bir sinyalin frekansı zaman içinde orijinal sinyale göre arttıkça veya azaldıkça kaydedilebilir. Frekanstaki müteakip değişiklikler, gözlemciye göre bir nesnenin hızını hesaplamak için kullanılır.
Bilgisayarlar, her sinyal yayılırken, yansıtılırken ve alındığında toplanan bilgileri dijitalleştirmek için kullanılır. En basit haliyle, bir Doppler radarı hedefe elektromanyetik bir dalga yayar. Temas halinde, dalga dağılır ve dalganın bir kısmı radara geri yansıtılır. Dijital bir Doppler alıcı bilgisayarı yansıtılan dalgayı örnekler ve yayılan dalgadan faz kaymasını hesaplayarak frekanstaki değişimi belirler. Hedefin aralığı ve hedefi belirlenemese de, nesnenin hızı frekanstaki değişikliklerden hesaplanabilir.
Bilgisayarların hızı ve depolama boyutu arttıkça, Doppler vardiyalarında mevcut olan daha fazla bilgiyi işleme yetenekleri de vardır. Örneğin, daha hızlı bilgisayarlar, basit bir sürekli dalga sinyali yerine, mikrodalga darbelerinin hızlı yayılmasından elde edilen bilgileri yönetebilir. Bir atımın bir hedeften geri dönmesi için gecikme süresi, döndürülen sinyalin gücünün yanı sıra hesaplanabilir. Bu, hedefin pozisyonunun ve yoğunluğunun nispi hızı ile birlikte belirlenmesini sağlar. Tipik olarak, bu Pulse-Doppler radarları, çeşitli yüksekliklerde radarın etrafında 360 derece tarar ve dijital Doppler bilgisayarları toplanan verilerin bir bileşimini oluşturur.
Weather Doppler fırtına hareketlerini ve yağış yoğunluğunu incelemek için Pulse-Doppler radarını kullanır. Bulutlardaki ve yağışlardaki su damlaları, elektromanyetik dalgaları yansıtır. Dijital Doppler işleme, yaklaşmakta olan bir fırtına sisteminin hızını ve yoğunluğunu bulutlar hareketinin hızından belirlemek için kullanılabilir. Yoğun dolu veya şiddetli yağmurdan yansıyan dalgalar kuvvetli olacaktır; oysa kar ve sürgünler eleklere benzer şekilde hareket eder, dalgaları zayıflatır ve dağıtır ve zayıf sinyallerle sonuçlanır. Darbe zaman gecikmesi analizi kullanılarak, fırtınanın tam yeri ve ayrıca yağış tipi belirlenebilir.
Bilgisayarlar bilgileri iki tür Doppler haritasında sunar. Yansıtıcı bir haritada, yağış bilgileri renk yoğunluğuyla kodlanır ve konumlandırmayı gösteren bir coğrafi haritaya bindirilir. İkinci bir Doppler haritası, fırtınanın radyal hızını gösterir, bu rüzgar yönünü belirlemek için kullanılabilir. Kasırgalar, süper hücreli fırtınalar ve kasırgalar gibi şiddetli hava sistemleri, tahmincilerin şiddetli hava durumu uyarıları yayınlamalarına izin veren Doppler hız haritaları üzerinde belirsiz imzalar bırakır.
Sivil Doppler üreticisinin yenilikleri, teknolojilerini tıp alanında pratik hale getirmiştir. Böyle bir uygulama, vasküler kan akışını test eden ekokardiyograflardır. Aynı şekilde, 3D Doppler fetal sonogramları popülerlik kazanıyor, çünkü ebeveynlerin ve doktorların rahim içinde hareket eden bir fetüsün yüksek çözünürlüklü görüntülerini görmesine izin veriyorlar.
