Il Digital Doppler ? una tecnica di elaborazione del segnale che utilizza l’effetto Doppler per calcolare la velocit? degli oggetti. In origine, i militari hanno sviluppato tecniche Doppler digitali per i radar utilizzati per tracciare, cercare e illuminare i bersagli. Poich? il costo del calcolo digitale ? diminuito, le applicazioni civili dei radar Doppler sono diventate comuni, come il ruolo essenziale del radar Pulse-Doppler nelle previsioni meteorologiche. Anche le tecniche di imaging Doppler digitale sono sempre pi? utilizzate in diversi campi medici.
L’effetto Doppler ? essenzialmente la variazione di 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 sar? superiore alla frequenza del segnale originale. La frequenza di un segnale riflesso da un oggetto che si allontana da un osservatore sar? inferiore alla frequenza del segnale originale. Questo fenomeno di spostamento Doppler pu? essere registrato quando la frequenza di un segnale aumenta o diminuisce rispetto al segnale originale nel tempo. Le successive variazioni di frequenza vengono utilizzate per calcolare la velocit? di un oggetto rispetto all’osservatore.
I computer vengono utilizzati per digitalizzare le informazioni raccolte man mano che ogni segnale viene emesso, riflesso e ricevuto. Nella sua forma pi? semplice, un radar Doppler emette un’onda elettromagnetica su un bersaglio. Al contatto, l’onda viene dispersa e parte dell’onda viene riflessa al radar. Un computer con ricevitore Doppler digitale campiona l’onda riflessa e calcola lo sfasamento dall’onda emessa, determinando la variazione di frequenza. La velocit? dell’oggetto pu? essere calcolata dalle variazioni di frequenza, sebbene non sia possibile determinare la portata e il rilevamento del bersaglio.
Poich? la velocit? e le dimensioni di archiviazione dei computer sono migliorate, ? aumentata anche la loro capacit? di elaborare pi? informazioni disponibili dai turni Doppler. Ad esempio, computer pi? veloci possono gestire le informazioni derivate dalla rapida emissione di impulsi a microonde invece di un semplice segnale ad onda continua. ? possibile calcolare il ritardo di un impulso per il rimbalzo da un bersaglio, nonch? l’intensit? del segnale restituito. Ci? consente di determinare la posizione e la densit? del bersaglio insieme alla sua velocit? relativa. In genere questi radar Pulse-Doppler scansionano a 360 gradi intorno al radar a una variet? di altitudini e i computer Doppler digitali creano un composto dei dati raccolti.
Weather Doppler utilizza il radar Pulse-Doppler per studiare il movimento delle tempeste e l’intensit? delle precipitazioni. Le gocce d’acqua nelle nuvole e le precipitazioni riflettono le onde elettromagnetiche. L’elaborazione Doppler digitale pu? quindi essere utilizzata per determinare la velocit? e l’intensit? di un sistema temporalesco in avvicinamento dalla velocit? del movimento delle nuvole. Le onde riflesse da una fitta grandine o da forti piogge saranno forti, mentre la neve e la pioggerella agiranno pi? come setacci, attenuando e disperdendo le onde e risultando in segnali pi? deboli. Utilizzando l’analisi del ritardo temporale dell’impulso, ? possibile determinare l’esatta posizione di un temporale e il tipo di precipitazione.
I computer presentano le informazioni in due tipi di mappe Doppler. In una mappa di riflettivit?, le informazioni sulle precipitazioni sono codificate a colori in base all’intensit? e sovrapposte a una mappa geografica che indica il posizionamento. Una seconda mappa Doppler mostra la velocit? radiale di una tempesta, che pu? essere utilizzata per determinare la direzione del vento. Sistemi meteorologici severi come uragani, temporali con supercelle e tornado lasciano segni rivelatori sulle mappe di velocit? Doppler, consentendo ai meteorologi di emettere avvisi di maltempo.
Le innovazioni del produttore di Civilian Doppler hanno reso la loro tecnologia pratica in campo medico. Una di queste applicazioni sono gli ecocardiografi che testano il flusso sanguigno vascolare. Allo stesso modo, i sonogrammi fetali 3D Doppler stanno guadagnando popolarit?, poich? consentono ai genitori e ai medici di visualizzare immagini ad alta risoluzione di un feto che si muove all’interno dell’utero.