무선 센싱 및 통신에서의 도플러 효과 분석과 응용

초록

본 장은 전자기·음향 파의 도플러 현상을 이론적 기초부터 특수·일반 상대성, 대기·중력 효과까지 포괄적으로 정리한다. 균일 운동, 가속·원운동, 일반적인 비정형 궤적을 포함한 다양한 운동 모델을 다루며, 이동하는 송·수신기, 반사체, 매질의 굴절지수 변동 등을 수식적으로 분석한다. 마지막으로 지상·위성·IoT·레이다·통합 감지·통신(ISA‑C) 등 실제 시스템에 적용한 사례와 음향 도플러와의 차이점을 제시한다.

상세 분석

이 장은 도플러 효과를 “시간‑변화하는 위상 경로 P(t)”라는 통합 개념으로 재정의한다. 전통적인 f′=f−(v/c)f 식을 일반화하여 dr/dt 뿐 아니라 매질의 굴절률 n(t) 변화까지 포함한 f_D=−(f/c)