原创 多普勒频移效应对车载电台的影响

什么是多普勒频移效应

生活中我们往往会有这样的印象，迎面而来正在鸣笛的火车，或者警车，或者救护车，逐渐在靠近我们时，我们听到的鸣笛声是越来越刺耳，一旦鸣笛的火车，警车或者救护车远离我们越来越远后，我们听到的鸣笛声却越来越柔和，变得不是那么刺耳。我们知道，声音是一种具有某种振动频率的波动，声音刺耳，意味着声波的频率越来越高，声音逐渐柔和，意味着声波的频率越来越低。这个现象的背后，其实就是多普勒频移效应作用的结果。

多普勒频移效应模型和频率偏移量的简单计算

Case 1：

当移动台向波源方向以速度V移动时，波源发射出来的波的频率fo固定，近似于移动台在单位时间内看到的波动的振动周期增加，相当于感受到的波动的频率增加了。所有的运动都是相对运动，如果移动台固定，波源运动，其结果也是一样的。如果设定波动的速度为C，那么多普勒频移量可以按照如下方式计算：

Case 2:

当移动台移动方向和波源传播方向有一角度α时，这个其实是我们经常碰到的情形，根据矢量的运算合成和分解法则，可以得到如下多普勒频移偏移量的计算方式：

多普勒频移对车载电台的影响

从上述两种情况下的多普勒频移的计算公式可以看到，波源的工作频率fo对多普勒频移的影响是直接正相关的，移动台的速度V也是直接正相关的，可以设想，移动台速度为0，那么多普勒效应就不会发生，波速C的影响是负相关，一般对于电磁波而言，波速是固定的光速，300k公里/秒，所以对于移动台受多普勒频移的影响，我们就用简单的常识性数值做一个计算，设定汽车的速度为30m/s，对应108公里/时的时速，对于车载VHF电台，我们用300MHz的载波频率以简化计算，对于车载FM电台，我们用100MHz的载波频率以简化计算，最终可以得到如下结果：

从上述结果可知，相对于300MHz和100MHz的载波频率，30Hz和10Hz的多普勒频移量对于车载移动电台的影响是很小的，可以忽略不计。

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