1. Introducción
1 Efecto Doppler
Hay muchos efectos Doppler en nuestra vida diaria, por ejemplo, cuando se acerca una ambulancia, el sonido que se escucha es más alto que antes, cuando el automóvil sale, el tono del sonido es más bajo que antes.
Este efecto recibe su nombre en honor al físico y matemático austriaco Christian Johann Doppler (Christian Johann Doppler), quien propuso por primera vez esta teoría en 1842. Se dice que fue porque un tren pasó una vez por él. Descubrió que el silbato se hacía más fuerte y el tono se volvía más agudo cuando el tren estaba cerca y lejos, mientras que el silbato se debilitaba y el tono se volvía más bajo cuando el tren estaba cerca y lejos. Le pareció muy interesante, por lo que se dedicó a estudiar en profundidad este fenómeno, y así propuso el efecto Doppler.
El contenido principal del efecto Doppler es que la longitud de onda de la radiación del objeto cambia debido al movimiento relativo de la fuente de onda y del observador. Frente a la fuente de onda en movimiento, la onda se comprime, la longitud de onda se acorta y la frecuencia se vuelve más alta (desplazamiento al azul); detrás de la fuente de onda en movimiento, se producirá el efecto contrario. La longitud de onda se hace más larga y la frecuencia se vuelve más baja (desplazamiento al rojo); cuanto mayor sea la velocidad de la fuente de onda, mayor será el efecto. Según el grado de desplazamiento del rojo (azul) de la onda, se puede calcular la velocidad a la que la fuente de onda se mueve a lo largo de la dirección de observación.
2 Efecto Doppler en la navegación por satélite
3 Velocidad fija Doppler
En segundo lugar, el código fuente
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)
% 设置采样速率为8000Hz
ActualRate = get(AI,'SampleRate');
% 从AI中获取实际采样速率
set(AI,'TriggerChannel',chan)
% 设置触发通道
set(AI,'TriggerType','software');
% 设置触发类型
set(AI,'Triggercondition','rising');
% 设置为电压上升至某值后触发
set(AI,'TriggerConditionValue',0.013);
% 设置触发电压值
set(AI, 'TriggerDelay', -1);
% 设置触发时延
set(AI, 'TriggerDelayUnits', 'seconds');
% 设置触发时延的单位
set(AI,'timeout',2)
% 定义超时值
Fs = ActualRate;
% 设置采样速率
clear data1;
start(AI)
% 开始采样
try
[data1,time]=getdata(AI);
% 将采样得到的数据保存到data1,采样时间保存到time
catch time=0;data1=0;
disp('A timeout occurred.');
end
subplot(2,1,1)
% 绘制2行1列的第1张子图
plot(time,data1)
% 以时间为横轴，数据为纵轴作图
xlabel('Time (sec.)')
% 标注横坐标
ylabel('Signal Level (Volts)')
% 标注纵坐标
grid on
% 添加网格
% 对滤波处理后的数据作FFT频谱分析，并将结果在第二张子图上作图表示，加上横纵坐标和标题
[f,mag] = daqdocfft(data1,Fs,blocksize); % 此函数为MATLAB自带
%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 是采样率，N表示在一个脉冲时间采了多少个点
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); % 矩阵Y的第二列都乘-1，得到的结果只有Y的第二列乘以-1，s是个列矩阵
%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 计算需要多少个脉冲时间
for ii = 1:round(size(s,1)/N)-1 % size(s,1)返回s的行数，round四舍五入，s的行数除以N之后，四舍五入再减1
sif(ii,:) = s(1+(ii-1)*N:ii*N); % 将 s 中的 1+（ii-1）*N 到 ii*N 行第一个元素（s为列向量），放到 sif 的第ii行 ，一个脉冲时间的数据放一行
end
%subtract the average DC term here
sif = sif - mean(s);
zpad = 8*N/2;% ifft的计算长度
%doppler vs. time plot:
v = dbv(fft(sif,zpad,2));% 按行进行ifft，列数变成了sif的4倍
%Temp2 = v;
v = v(:,1:size(v,2)/2); % size(v,2)返回 v 的列数，v 的列数除以2, v 的1到 22050(size(v,2)/2)列，构成新的 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]); %四个参数？？
colorbar;
xlim([0 40]); %limit velocity axis
ylabel('time (sec)');
Tres, resultados en ejecución
Cuatro, comentarios
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