雷达原理之 多普勒效应原理及应用（一）
多普勒效应：物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。
因为在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移）；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移）；波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红移或蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。因此雷达领域测速便是根据多普勒效应而实现测速的，以下进行公式推导：
在雷达领域通俗来讲：当雷达探测的目标运动，由于物体辐射波长随波源与观测者的相对运动而变化，因此，雷达本身的回波信号频率和主波发射信号的频率，这两个频率会存在频率差，这个频率差被成为多普勒频率，fd = fr - ft (fd：多普勒频率，fr : 接收机接收到频率， ft：发射频率)
其中，若发射与接收信号在目标不动的情况下，fd = 0，因此，只有目标移动的过程中，才会发生多普勒效应。
一般的发射信号为: St(t) = Acos(2π\piπ * f0 * t + φ\varphiφ)
接收信号： Sr(t) = Acos(2π\piπ * f0 * t + φ\varphiφ - 2π\piπ * f0 * tr )
其中，角频率为相位的导数（相对于时间）, 瞬时频率：f(t) = dϕ\phiϕ(t) / （2π\piπ * d(t)）
在0<= t <= τ\tauτ:
tr = 2(R0 - Vrt)/c
回波信号：Sr(t) = kSt(t - tr) = kAcos(2π\piπ * f0 * (t - 2(R0 - Vrt)/c) + φ\varphiφ)
瞬时频率可由上式相位求导：fr = f0 + 2f0Vr/c = ft + 2Vr/λ\lambdaλ
所以：fd = fr - ft =2Vr/λ\lambdaλ （1-1）
从（1-1）式子推导得：Vr = λ\lambdaλ fd/2 = λ\lambdaλ (fr - ft)/2
因此，若已知波长、发射频率、接收频率，即可求出目标移动速度Vr。
其中：多普勒频率为正，目标向着雷达飞行；多普勒频率为负，目标逆着雷达飞行。
多普勒效应原理应用：
1.雷达领域测速
2.多普勒效应在医学应用：
超声脉冲多普勒检查仪，测量血流速度及方向；
心脏彩色多普勒：诊断心脏病
3.宇宙研究中的多普勒效应
4.移动通信中的多普勒效应
5.农业中的多普勒效应：植物声频控制技术
6.微波运动传感器
7.可移动式多普勒天气雷达
8.半自动化驼峰控制系统
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