Wie funktioniert ein Doppler-Mikrofon?

Ein Mikrodoppler erkennt kleine periodische Bewegungen in einem Objekt, die zu Schwankungen in der Frequenz des reflektierten Signals führen. Dies wird durch die Analyse der zeitlichen Eigenschaften des zurückgegebenen Signals erreicht, um Mikrobewegungen wie das Schwingen von Gliedmaßen oder Maschinenvibrationen zu identifizieren. Diese Mikrobewegungen modulieren die primäre Doppler-Verschiebung und erzeugen Seitenbänder, die zur Klassifizierung und Identifizierung verschiedener Arten von Bewegungen und Objekten verwendet werden können.

Der Mikro-Doppler-Effekt ist ein Phänomen, das den traditionellen Doppler-Effekt erweitert, indem es die feinskaligen periodischen Bewegungen von Teilen in einem sich bewegenden Objekt berücksichtigt. Diese Bewegungen erzeugen zusätzliche Frequenzmodulationen zusätzlich zur Haupt-Doppler-Verschiebung, die durch die Gesamtbewegung des Objekts verursacht wird. Dieser Effekt ist nützlich für die Unterscheidung und Analyse detaillierter Bewegungsmuster in Anwendungen wie Radar und Sonar und liefert detailliertere Informationen über das Zielverhalten.

Mikrowellen-Doppler-Radar sendet Mikrowellensignale in Richtung eines Ziels und empfängt dann die reflektierten Signale. Wenn sich das Ziel bewegt, ändert sich aufgrund des Doppler-Effekts die Frequenz der reflektierten Signale. Durch die Messung des Frequenzversatzes zwischen den gesendeten und empfangenen Signalen kann das Radar die Geschwindigkeit des Ziels bestimmen. Diese Technologie wird häufig in Anwendungen wie Wetterüberwachung, Geschwindigkeitsüberwachung und Bewegungserkennung eingesetzt.

Doppler misst die Änderung der Frequenz oder Wellenlänge von Wellen wie Schall oder Licht, wenn diese ein sich relativ zum Beobachter bewegendes Objekt reflektieren. Wenn sich das Objekt auf den Betrachter zubewegt, nimmt die Frequenz zu (Blauverschiebung), und wenn sich das Objekt wegbewegt, nimmt die Frequenz ab (Rotverschiebung). Diese Frequenzänderung kann zur Berechnung der relativen Geschwindigkeit des Objekts verwendet werden, wodurch Doppler-Techniken in verschiedenen Bereichen wertvoll werden, darunter in der Astronomie, der medizinischen Bildgebung und der Radartechnologie.