Co je to digitální Doppler?

Digitální Doppler je technika zpracování signálu, která používá dopplerův efekt k výpočtu rychlosti objektů.Původně se armáda vyvinula digitální Dopplerovy techniky pro radary používané ke sledování, hledání a osvětlení cílů.Jak se náklady na digitální výpočetní techniku snižovaly, civilní aplikace Dopplerových radarů se staly běžné, jako je základní role radaru puls-doppleru v předpovědi počasí.Techniky digitálního zobrazování Doppleru se také stále více používají v různých lékařských oborech.

Dopplerův efekt je v podstatě změna frekvence signálu odráženého cílem v pohybu.Frekvence signálu odráženého objektem směřujícím k pozorovateli bude vyšší než frekvence původního signálu.Frekvence signálu odráženého objektem odcházejícím od pozorovatele bude nižší než frekvence původního signálu.Tento fenomén posunu Doppler lze zaznamenat, když se frekvence signálů zvyšuje nebo snižuje ve vztahu k původnímu signálu v průběhu času.Následné změny frekvence se používají k výpočtu rychlosti objektu ve vztahu k pozorovateli. Počítače

se používají k digitalizaci informací shromážděných, protože každý signál je emitován, odrážen a přijat.Ve své nejjednodušší podobě emituje Dopplerův radar elektromagnetickou vlnu na cíl.Při kontaktu je vlna rozptýlena a část vlny se odráží zpět do radaru.Počítač s digitálním Dopplerovým přijímačem vzorkuje odraženou vlnu a vypočítá fázový posun od emitované vlny a určuje změnu frekvence.Rychlost objektu lze vypočítat ze změn frekvence, ačkoli rozsah a ložisko cíle nelze určit.

Vzhledem k tomu, že se zlepšila rychlost a velikost úložiště počítačů, má také schopnost zpracovat více informací dostupných z Dopplerových posunů.Například rychlejší počítače mohou spravovat informace odvozené z rychlého emise mikrovlnných pulsů namísto jednoduchého signálu kontinuální vlny.Lze vypočítat časové zpoždění pulsu, které se odrazí zpět od cíle, jakož i sílu vráceného signálu.To umožňuje stanovit polohu a hustotu cíle ve spojení s jeho relativní rychlostí.Typicky tyto radary pulse-doppleru skenují 360 stupňů kolem radaru v různých výškách a digitální dopplerovské počítače vytvářejí ze shromážděných dat složený.

Počasí Doppler používá radar puls-doppleru ke studiu pohybu bouří a intenzitu srážení.Kapičky vody v oblacích a srážení odrážejí elektromagnetické vlny.Digitální Dopplerovy zpracování lze tedy použít ke stanovení rychlosti a intenzity blížícího se bouřkového systému z rychlosti pohybu mraků.Vlny, které se odrážejí z hustého krupobití nebo silného deště, budou silné, zatímco sníh a mrholení fungují spíše jako síta, utlumení a rozptýlení vln a vede k slabším signálům.Pomocí analýzy časového zpoždění pulsu lze určit přesné umístění bouře a typ srážek.Na mapě odrazivosti jsou informace o srážení barevně kódovány intenzitou a překrývají se na geografické mapě, která označuje umístění.Druhá Dopplerova mapa zobrazuje radiální rychlost bouře, kterou lze použít k určení směru větru.Silné povětrnostní systémy, jako jsou hurikány, bouřky a tornáda, ponechávají podpisy pro vyprávění na mapách Dopplerovy rychlosti, což umožňuje prognostikům vydávat vážná varování počasí.Jednou z takových aplikací jsou echokardiografy, které testují vaskulární průtok krve.Podobně 3D Dopplerovy fetální sonogramy získávají popularitu, protože umožňují rodičům a lékařům vizualizovat obrazy s vysokým rozlišením plodu movuvnitř lůna.