高速雷达测速原理.docx

高速公路雷达如何测速目前雷达测速的原理是多普勒效应多普勒效应是为纪念奥地 利物理学家及数学家克里斯琴•约翰•多普勒（Christian Johann Doppler｝而命名的，他于1842年首先提出了这一理论，主要内容为： 物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化在运动的 波源前面，波被压缩，波长变得较短,频率变得较高（蓝移blue shift）； 当运动在波源后面时，会产生相反的效应波长变得较长，频率变得 较低（红移red shift）；波源的速度越高，所产生的效应越大根据 波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度 原理多普勒效应指出，波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波 源远离观察者时接收频率变低当观察者移动时也能得到同样的结 论但是由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验验证，几年后有 人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨 别音调的变化，以验证该效应假设原有波源的波长为儿 波速为c, 观察者移动速度为v：当观察者走近波源时观察到的波源频率为（c+v） 仏，如果观察者远离波源，则观察到的波源频率为（c-v） /九一个常 被使用的例子是火车的汽笛声，当火车接近观察者时，其汽鸣声会比 平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。

同样的情况还 有：警车的警报声和赛车的发动机声如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲，可以想象若你每走一 步，便发射了一个脉冲，那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动 时更接近你自己而在你后面的声源则比原来不动时远了一步或者 说，在你之前的脉冲频率比平常变高，而在你之后的脉冲频率比平常 变低了产生原因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频 率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时 间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观 察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的当波 源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率会改变．在单位时间 内，观察者接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大．同样 的道理，当观察者远离波源，观察者在单位时间内接收到的完全波的 个数减少，即接收到的频率减小公式：观察者 (Observer) 和发射源 (Source) 的频率关系为：厂:为观察到的频率；广:为发射源于该介质中的原始发射频率；{•:为波在该介质中的行进速度；山:为观察者移动速度，若接近发射源则前方运算符号为+号',反之 则为 - 号； 厂:为发射源移动速度，若接近观察者则前方运算符号为-号，反之 则为 + 号。

适用：多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包 括电磁波科学家爱德文•哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出 宇宙正在膨胀的结论他发现远离银河系的天体发射的光线频率变 低，即移向光谱的红端，称为红移，天体离开银河系的速度越快红移 越大，这说明这些天体在远离银河系反之，如果天体正移向银河系， 则光线会发生蓝移在移动通信中，当移动台移向基站时，频率变高，远离基站时， 频率变低在交通方面的应用：交警(测速雷达)向行进中的车辆发射频率已知的超声波同时测 量反射波的频率，根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速 度装有多普勒测速仪的监视器有时就装在路的上方，在测速的同时 把车辆牌号拍摄下来，并把测得的速度自动打印在照片上现在你知道高速公路上的雷达是怎么测速了吧。