Cos'è Digital Doppler?

Digital Doppler è una tecnica di elaborazione del segnale che utilizza l'effetto Doppler per calcolare la velocità degli oggetti.Inizialmente, i militari hanno sviluppato le tecniche di Doppler digitale per i radar utilizzati per tracciare, cercare e illuminare gli obiettivi.Man mano che il costo del calcolo digitale diminuiva, le applicazioni civili dei radar Doppler sono diventate comuni, come il ruolo essenziale del radar di impulsi-doppler nelle previsioni meteorologiche.Anche le tecniche di imaging Doppler digitali sono sempre più utilizzate in diversi campi medici.

L'effetto Doppler è essenzialmente la variazione della frequenza di un segnale riflesso da un bersaglio in movimento.La frequenza di un segnale riflesso da un oggetto che si muove verso un osservatore sarà superiore alla frequenza del segnale originale.La frequenza di un segnale riflesso da un oggetto che si allontana da un osservatore sarà inferiore alla frequenza del segnale originale.Questo fenomeno di spostamento Doppler può essere registrato man mano che la frequenza di segnali aumenta o diminuisce in relazione al segnale originale nel tempo.Le successive modifiche alla frequenza vengono utilizzate per calcolare la velocità di un oggetto in relazione all'osservatore. I computer

vengono utilizzati per digitalizzare le informazioni raccolte quando ciascun segnale viene emesso, riflesso e ricevuto.Nella sua forma più semplice, un radar Doppler emette un'onda elettromagnetica a un bersaglio.Al contatto, l'onda viene dispersa e parte dell'onda viene riflessa nel radar.Un ricevitore Doppler digitale campiona l'onda riflessa e calcola lo spostamento di fase dall'onda emessa, determinando la variazione della frequenza.La velocità dell'oggetto può essere calcolata dalle variazioni di frequenza, sebbene non sia possibile determinare l'intervallo e il cuscinetto del bersaglio.

Poiché le dimensioni della velocità e dell'archiviazione dei computer sono migliorate, così ha la loro capacità di elaborare più informazioni disponibili dai turni Doppler.Ad esempio, i computer più veloci possono gestire le informazioni derivate dalla rapida emissione di impulsi a microonde invece di un semplice segnale di onda continua.È possibile calcolare il ritardo per un impulso da rimbalzare da un bersaglio, nonché la resistenza del segnale restituito.Ciò consente di determinare la posizione e la densità del bersaglio insieme alla sua velocità relativa.In genere questi radar a impulsi-doppler scansionano a 360 gradi attorno al radar a una varietà di elevazioni e i computer Doppler digitali creano un composito dei dati raccolti.

Meteo Doppler utilizza il radar a impulso-doppler per studiare il movimento delle tempeste e l'intensità delle precipitazioni.Le gocce d'acqua nelle nuvole e le precipitazioni riflettono le onde elettromagnetiche.L'elaborazione digitale Doppler può quindi essere utilizzata per determinare la velocità e l'intensità di un sistema di tempesta in avvicinamento dalla velocità del movimento delle nuvole.Le onde riflesse da una grandinata o una forte pioggia saranno forti, mentre la neve e il pioviggine agiscono più come setacci, attenuando e disperdendo le onde e causando segnali più deboli.Utilizzando l'analisi del ritardo di impulsi, è possibile determinare la posizione esatta di una tempesta e il tipo di precipitazione.

I computer presentano le informazioni in due tipi di mappe Doppler.In una mappa di riflettività, le informazioni sulle precipitazioni sono codificate dal colore per intensità e sovrapposte su una mappa geografica che indica il posizionamento.Una seconda mappa Doppler mostra la velocità radiale di una tempesta, che può essere utilizzata per determinare la direzione del vento.Sistemi meteorologici gravi come uragani, temporali di supercell e tornado lasciano firme rivelatori su mappe di velocità Doppler, consentendo ai meteorologi di emettere gravi avvertimenti meteorologici.

I produttori civili innovazioni hanno reso la loro tecnologia pratica nel campo medico.Una di queste applicazione sono gli ecocardiografie che testano il flusso sanguigno vascolare.Allo stesso modo, i sonogrammi fetali Doppler 3D stanno guadagnando popolarità, poiché consentono ai genitori e ai medici di visualizzare le immagini ad alta risoluzione di una mov di fetoing all'interno dell'utero.