一、簡介

1 多普勒效應(yīng)
多普勒效應(yīng)在我們?nèi)粘Ｉ钪杏泻芏?，比如?dāng)一輛救護(hù)車迎面駛來的時候，聽到聲音比原來高；而車離去的時候聲音的音高比原來低。
這個效應(yīng)是為紀(jì)念奧地利物理學(xué)家及數(shù)學(xué)家克里斯琴·約翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他于1842年首先提出了這一理論。據(jù)說是因為有一次一列火車從他身旁經(jīng)過，他發(fā)現(xiàn)火車從遠(yuǎn)而近時汽笛聲變響，音調(diào)變尖，而火車從近而遠(yuǎn)時汽笛聲變?nèi)酰粽{(diào)變低。他覺得很有意思，于是他就對這個現(xiàn)象去深入研究，從而提出了多普勒效應(yīng)。
多普勒效應(yīng)的主要內(nèi)容為物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產(chǎn)生變化。在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高（藍(lán)移 blue shift）；在運動的波源后面時，會產(chǎn)生相反的效應(yīng)。波長變得較長，頻率變得較低（紅移 red shift）；波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大。根據(jù)波紅（藍(lán)）移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度。

2 衛(wèi)星導(dǎo)航中的多普勒效應(yīng)

3 多普勒定速

二、源代碼

AI = ('winsound'); ? %2. Add channels - Add one channel to AI. chan = addchannel(AI,1); ? %3. Configure property values - Assign values to the basic setup properties, and ? %create the variables blocksize and Fs, which are used for subsequent analysis. ? %The actual sampling rate is retrieved since it may be set by the engine to a ? %value that differs from the specified value. ? %set(AI,'SampleRate',8000) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 設(shè)置采樣速率為8000Hz ActualRate = get(AI,'SampleRate'); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 從AI中獲取實際采樣速率 set(AI,'TriggerChannel',chan) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 設(shè)置觸發(fā)通道 set(AI,'TriggerType','software'); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 設(shè)置觸發(fā)類型 ? set(AI,'Triggercondition','rising'); ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 設(shè)置為電壓上升至某值后觸發(fā) set(AI,'TriggerConditionValue',0.013); ? ? ? ? ? ? ? ? % 設(shè)置觸發(fā)電壓值 set(AI, 'TriggerDelay', -1); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 設(shè)置觸發(fā)時延 ? set(AI, 'TriggerDelayUnits', 'seconds'); ? ? ? ? ? ? ? % 設(shè)置觸發(fā)時延的單位 set(AI,'timeout',2) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 定義超時值 Fs = ActualRate; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 設(shè)置采樣速率 ? clear data1; ? start(AI) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 開始采樣 try ? ? ? [data1,time]=getdata(AI); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 將采樣得到的數(shù)據(jù)保存到data1,采樣時間保存到time ? catch time=0;data1=0; ? ? ? disp('A timeout occurred.'); end subplot(2,1,1) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 繪制2行1列的第1張子圖 plot(time,data1) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 以時間為橫軸，數(shù)據(jù)為縱軸作圖 xlabel('Time (sec.)') ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 標(biāo)注橫坐標(biāo) ylabel('Signal Level (Volts)') ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 標(biāo)注縱坐標(biāo) grid on ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 添加網(wǎng)格 % 對濾波處理后的數(shù)據(jù)作FFT頻譜分析，并將結(jié)果在第二張子圖上作圖表示，加上橫縱坐標(biāo)和標(biāo)題 ? [f,mag] = daqdocfft(data1,Fs,blocksize); ? ? ? ? ? ? ?% 此函數(shù)為MATLAB自帶 ? %MIT IAP Radar Course 2011 %Resource: Build a Small Radar System Capable of Sensing Range, Doppler, %and Synthetic Aperture Radar Imaging % %Gregory L. Charvat %Process Doppler vs. Time Intensity (DTI) plot %NOTE: set Vtune to 3.2V to stay within ISM band and change fc to frequency %below clear all; close all; %read the raw data .wave file here [Y,FS] = audioread('Off of Newton Exit 17.wav'); %constants c = 3E8; %(m/s) speed of light %radar parameters Tp= 0.250; %(s) pulse time N = Tp*FS; %# of samples per pulse / Fs 是采樣率，N表示在一個脈沖時間采了多少個點 fc = 2544.2E6; %(Hz) ?Center frequency (connected VCO Vtune to +5 for example) %fc = 2495E6; %(Hz) Center frequency within ISM band (VCO Vtune to +3.2V) %the input appears to be inverted s = -1*Y(:,2); % 矩陣Y的第二列都乘-1，得到的結(jié)果只有Y的第二列乘以-1，s是個列矩陣 %clear Y; %figure; %subplot(1,2,2) %plot(Y(:,2)); %creat doppler vs. time plot data set here %Temp1 = round(size(s,1)/N)-1; ? ? ? % 除以 N 計算需要多少個脈沖時間 for ii = 1:round(size(s,1)/N)-1 ? ? % size(s,1)返回s的行數(shù)，round四舍五入，s的行數(shù)除以N之后，四舍五入再減1 ? ?sif(ii,:) = s(1+(ii-1)*N:ii*N); % 將 s 中的 1+（ii-1）*N 到 ii*N 行第一個元素（s為列向量），放到 sif 的第ii行 ，一個脈沖時間的數(shù)據(jù)放一行 end %subtract the average DC term here sif = sif - mean(s); zpad = 8*N/2;% ifft的計算長度 %doppler vs. time plot: v = dbv(fft(sif,zpad,2));% 按行進(jìn)行ifft，列數(shù)變成了sif的4倍 %Temp2 = v; v = v(:,1:size(v,2)/2); ? % size(v,2)返回 v 的列數(shù)，v 的列數(shù)除以2, v 的1到 22050(size(v,2)/2)列，構(gòu)成新的 v mmax = max(max(v)); ? ?% 取出 v 里面最大的元素，第一次行最大元素，第二次所有元素中最大的元素 %calculate velocity subplot(1,2,1) imagesc(velocity,time,v-mmax,[-35, 0]); ?%四個參數(shù)？？ colorbar; xlim([0 40]); %limit velocity axis ylabel('time (sec)');

三、運行結(jié)果

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