Главное Меню

Shematic.net

Больше чем схемотехника

Имитатор эффекта Доплера

Схемы >> Измерения >> Имитатор эффекта Доплера

Имитатор эффекта Доплера.

Эффект Доплера – это физическое явление, при котором происходит изменение частоты колебаний или длины волн, воспринимаемых наблюдателем (или приёмником колебаний), вызванное перемещением источника излучения волн и наблюдателя относительно друг друга. Эффект Доплера проявляется при волновом процессе распространения энергии, основная причина эффекта – это изменение числа волн, укладывающихся между источником и приёмником. При сохранении длин волн, излучаемых источником, это приводит и к изменению частоты принимаемых колебаний. Измеряемая частота излучения уменьшается, если источник удаляется от приёмника и увеличивается, если он приближается.
    Для упругих волн и для электромагнитных волн (света, радиоволн) изменение частоты зависит от скорости и направления движения источника и приёмника, а также от среды, в которой распространяется волна. Отдельным случаем есть распространение электромагнитных волн в свободном пространстве. В этом случае изменение частоты определяется только скоростью и направлением движения источника и приёмника относительно друг друга. Такой же эффект наблюдается и при отражении радиоволн от движущихся объектов, где сдвиг частоты можно использовать, чтобы отличать подвижные объекты от неподвижных, или определения скорости движущейся цели.
    Для исследования эффекта Доплера можно использовать генераторы синусоидальных сигналов на импульсных микросхемах (рис. 1), описанных в разделе Преобразователи.

Схема имитатора эффекта Доплера с синусоидальными генераторами

Рис. 1. Схема имитатора эффекта Доплера с синусоидальными генераторами.

При 8-ми разрядных делителях частоты D1 и D2 верхние частоты выходных сигналов S1 и S2 – 10-20 кГц при минимальном шаге изменения частоты 43 Гц, а при 16-ти разрядных делителях верхние частоты выходных сигналов S1 и S2 – 100-200 Гц при минимальном шаге изменения частоты 0.001 Гц.

    Для акустических и гидроакустических исследований верхние частоты и шаг изменения частоты определяется разрядностью делителей частоты D1, D2 и задается коэффициентами N1 и N2, а также частотой опорного генератора F0.

    Синусоидальные генераторы можно заменить генераторами псевдослучайных двоичных последовательностей (рис. 2; и раздел Схемотехника).

Схема имитатора эффекта Доплера с генераторами псевдослучайных двоичных последовательностей
Рис. 2. Схема имитатора эффекта Доплера с генераторами псевдослучайных двоичных последовательностей.

    Верхние частоты выходных сигналов будут находиться в области 100 – 200 кГц, а смещение частоты будет происходить во всем спектре выходных сигналов S1 и S2. Выходные сигналы также можно задерживать относительно друг друга на необходимую величину сигналом “Start”.

    Приведенные выше схемы не могут работать на частотах радиолокационных измерений для исследования эффекта Доплера, но их можно использовать для модуляции высокочастотного сигнала.

добавлено 03.07.12 15:22:49 | просмотрено 4021 раз