接收机接收到的信号频率与发射机发射出的信号频率，在两者位置固定不变时是相同的。但如果接收机与发射机之间有相对运动，则接收机接收到的信号频率与发射机发射出的信号频率就不相同。相向运动频率增高，相背运动频率降低。这种现象是由奥地利物理学家多普勒发现的，所以称为多普勒效应。无线电波、声波、超声波同样都有多普勒效应。

以相向运动为例，如图9-10(a)所示，发射机发射的无线电波向被测物体辐射，被测物体以速度υ 运动。被测物体作为接收机接收到的无线电波频率为

式中，f0为发射机发射信号的频率；υ 为被测物体的运动速度；λ0为信号波长，λ0=c/f0；c为电磁波的传播速度。

如果把f1作为反射波向接收机发射信号，如图9-10(b)所示，那么接收机接收到的信号频率为

由于被测物体的运动速度远小于电磁波的传播速度，则可认为λ0=λ1，那么

由多普勒效应产生的频率之差称为多普勒频率，即

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从上式可以看出，被测物体的运动速度υ 可以用多普勒频率来描述。

图9-10　多普勒效应示意图

微波发射机和接收机合为一体的多普勒雷达可以对被测物体的线速度进行测量。如图9-11 所示为多普勒雷达检测线速度的工作原理图。多普勒雷达产生的多普勒频率为

式中，υ 为被测物体的线速度；λ0为电磁波的波长；θ 为电磁波方向与速度方向的夹角；υcosθ 为被测物体速度的电磁波方向分量；Fd的单位为Hz。

用多普勒雷达测运动物体线速度的方法，已广泛用于检测车辆的行驶速度。

图9-11　多普勒雷达检测线速度工作原理图