多普勒效应公式

2021年9月17日1,352

对于多普勒效应公式,多普勒效应就是指的体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化,在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 ,在运动的波源后面,产生相反的效应,波长变得较长,频率变得较低,下面我们介绍下多普勒效应公式:

多普勒效应公式:

多普勒效应公式

光(电磁波)的多普勒效应计算公式分为以下三种:多普勒效应

⑴纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):f'=f [(c+v)/(c-v)]^(1/2)
其中v为波源与接收器的相对速度。当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”;否则v取负,称为“红移”。

⑵横向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线垂直):f'=f (1-β^2)^(1/2) 其中β=v/c

⑶普遍多普勒效应(多普勒效应的一般情况):f'=f [(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcosθ)

其中β=v/c,θ为接收器与波源的连线到速度方向的夹角。纵向与横向多普勒效应分别为θ取0或π/2时的特殊情况.

多普勒效应公式

多普勒效应

多普勒效应 (Doppler effect) 是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。

多普勒效应
多普勒效应的应用

如今多普勒效应的应用范围还是挺广泛的,就像医疗方面的应用,比如彩超,超声波的发射和接受,还有信号处理方面,这些都是利用多普勒效应的技术和原理,然后进行采血之后等组织出来的设备。

多普勒效应的应用
光的多普勒效应

光的多普勒效应这个词我们并不陌生,中学时期的物理课程上就已经听过学过,比如常见的机械波(如声波)的多普勒效应,原因起自波源与观测者之间存在相对运动。

光的多普勒效应

从频域上分析,不同路径的信号到达接收机时相互干涉,造成接受信号相对发送信号产生频移,我们称之为多普勒效应。接收信号频率公式f=fc+fc*v/c*cosr,其中,fc为信号发送频率,v为移动台速度,c为电磁波传播速度,r为移动台移动方向与移动台和基站视向的夹角,多普勒频移的计算公式为fd= fc*v/c*cosr。

描述参数:

①多普勒扩展,即发射信号频谱展宽的最大值,Bd=2fdmax=2fc*v/c,多普勒扩展越大,衰落深陷就越频繁。

②相干时间,即接受信号由波峰到波谷的时间,Tc=1/Bd*1/2=1/fdmax

其他描述参数

此外,衡量多径传播对无线通信系统影响的参数还有:

1.电平通过率,定义为接收信号电平沿正向每秒钟穿过某一指定门限电平的期望数目,反映了信号电平发生衰落深陷的频繁程度(信号波形的斜率为正,说明信号刚刚低于门限电平)。

电平通过率越高,衰落深陷越频繁。

光的多普勒效应

2.平均衰落持续时间ADF,定义为信号包络低于某个门限电平值的平均时间,计算是用信号包络低于某个门限电平的概率与电平通过率之比。

光的多普勒效应由公式可以看出,最大多普勒频移越大,衰落深陷越频繁,平均衰落持续时间越短。

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