大家都有這樣的體驗：當(dāng)鳴笛的火車迎面開過來的時候，我們聽到的笛聲音調(diào)是由低到高的；在火車急弛而過向遠(yuǎn)離我們的方向運(yùn)動時，我們聽到的笛聲音調(diào)是由高到低的?；疖囆旭偟乃俣仍娇欤覀兟牭降崖曇粽{(diào)的高低變化也就越明顯。這種音調(diào)變化實際上是由于火車與人之間的相對運(yùn)動，聲源（車笛）對空氣介質(zhì)振動的頻率偏移了聲源本身的振動頻率所引起的。它首先被奧地利物理學(xué)家多卜勒（Doppler）在1842年發(fā)現(xiàn)。所以，人們就將這種現(xiàn)象按照科學(xué)家的名字命名為多卜勒效應(yīng)。

上面的例子說明了多卜勒效應(yīng)在音頻范圍內(nèi)存在的事實。實際上，多卜勒效應(yīng)在電磁波范圍內(nèi)也是存在的。并且人們早已證明：當(dāng)物體相對微波信號源運(yùn)動時，有下面的關(guān)系式成立：

f0′= f0+(2V/C）f0                            （1）

式中  f0′為反射信號的頻率；

      f0為微波源產(chǎn)生的發(fā)射頻率；

      V為運(yùn)動物體的徑向速度分量；

      C為電磁波在空間的傳播速度。

從（1）式中可以看出，接收到的反射信號頻率f0′是由兩部分組成的，第一項是由微波源產(chǎn)生的發(fā)射頻率f0；第二項就是由物體運(yùn)動引起反射信號的多卜勒頻移。這個頻移量就叫做多卜勒頻率。通常用字母發(fā)f_d來表示，于是

f_d = (2V/C) f0                                     （2）

其中雷達(dá)發(fā)射頻率f0和電磁波傳播的速度C是不變的。因此，當(dāng)f0選定之后，多卜勒頻率的大小只與物體相對微波源的運(yùn)動速度成正比例關(guān)系，只要我們把反映目標(biāo)運(yùn)動速度信息的多卜勒頻率fd找到，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?，就可測出目標(biāo)的運(yùn)動速度。

上面是假定當(dāng)微波源處于靜止不動，而物體相對微波源移動時的情形；反之，當(dāng)物體處于靜止不動，而微波源相對物體移動時，上面的結(jié)果也是成立的。也就是說，只要兩者之間有相對運(yùn)動，多卜勒效應(yīng)就會發(fā)生。