レーダーシステム-ドップラー効果

この章では、レーダーシステムのドップラー効果について学習します。

ターゲットが静止していない場合、レーダーから送信され、レーダーによって受信される信号の周波数が変化します。この効果は、Doppler effect。

ドップラー効果によると、次の2つのケースが考えられます。

ザ・ frequency 受信信号の increase、ターゲットがレーダーの方向に移動したとき。
ザ・ frequency 受信信号の decrease、ターゲットがレーダーから離れるとき。

ここで、ドップラー周波数の式を導き出します。

ドップラー周波数の導出

レーダーとターゲットの間の距離は、 Range したがって、レーダーはターゲットに信号を送信し、それに応じてターゲットはエコー信号をレーダーに送信するため、双方向通信パスでのレーダーとターゲット間の合計距離は2Rになります。

$ \ lambda $が1波長の場合、レーダーとターゲット間の双方向通信パスに存在する波長Nの数は$ 2R / \ lambda $に等しくなります。

1つの波長$ \ lambda $は、$ 2 \ pi $ラジアンの角度偏位に対応することがわかっています。だから、total angle of excursion レーダーとターゲット間の双方向通信パス中に電磁波によって生成されるものは、$ 4 \ pi R / \ lambda $ラジアンに等しくなります。

以下はの数式です angular frequency、$ \ omega $ −

$$ \ omega = 2 \ pi f \：\：\：\：\：Equation \：1 $$

次の式は、角周波数$ \ omega $と位相角$ \ phi $ −の数学的関係を示しています。

$$ \ omega = \ frac {d \ phi} {dt} \：\：\：\：\：Equation \：2 $$

Equate 式1と式2の左側の項は同じであるため、これら2つの式の右側の項。

$$ 2 \ pi f = \ frac {d \ phi} {dt} $$

$$ \ Rightarrow f = \ frac {1} {2 \ pi} \ frac {d \ phi} {dt} \：\：\：\：\：Equation \：3 $$

Substitute式3の、$ f = f_d $および$ \ phi = 4 \ pi R / \ lambda $。

$$ f_d = \ frac {1} {2 \ pi} \ frac {d} {dt} \ left（\ frac {4 \ pi R} {\ lambda} \ right）$$

$$ \ Rightarrow f_d = \ frac {1} {2 \ pi} \ frac {4 \ pi} {\ lambda} \ frac {dR} {dt} $$

$$ \ Rightarrow f_d = \ frac {2V_r} {\ lambda} \：\：\：\：\：Equation \：4 $$

どこ、