最近吧，生活比较无聊，就找了一些关于宇宙大爆炸、相对论和量子力学的书来看。由于学术不精，闹了一个大大的乌龙。事情是这样的：

当看到宇宙红移现象不是由多普勒效应引起的时候。我就联想到我们通信理论知识里面也有一个关于多普勒效应的知识点。我们大多数资料里面都是用火车路过时的声音频率变化来解释多普勒效应的。

相信广大通信朋友都不陌生吧。

但是为此我又产生了几个疑问：

1.     大多数的通信资料里面都有提到过多普勒效应，但是我却没有见到过有资料解释如何消除多普勒效应对通信系统带来的影响；

2.     声波是一种机械波，有多普勒效应是很正常的事情，但是电磁波是满足狭义相对论里面光速不变理论的。既然电磁波是不依赖任何参考系速度都保持不变，那么理论上来说它对任何一个参考点来说都是一样的速度（光速C）。按照多普勒的频移公式：f'= f·(c±v1)/(c±v2)来计算，光速C+任何速度等于光速C；光速C-任何速度也等于光速C。这样想来，电磁波就不可能产生多普勒效应。

首先吧，心里还是认可电磁波存在多普勒效应的。但是为了解决我上述的疑问，查阅了很多资料，还是想把这个问题搞清楚。经过一查，您还别说，在知乎上同样也有人提出了和我类似的问题。而且大多数解释都任然是使用声波的机械波的原理来解释的。甚至还有人拿根本就不是多普勒效应的宇宙红移来解释。看来呀，这个问题还真是值得好好研究一下的。

于是，我在1月17日凌晨，向群里的朋友发送了一篇群公告，希望有兴趣的朋友能一起来讨论一下这个问题。

没想到的是粉丝们真的很热心，提供了各种资料，并参与了很积极的讨论。在短短两天的时间内就解决了困扰我小半年的问题。

具体结果是这样的：

首先：粉丝们给我提供了两份资料，都是分析多普勒效应对通信系统照成影响的资料。

一篇是《高铁移动网络中克服多普勒效应的方法》

另一篇是《移动通信多普勒频移计算》

突发奇想：电磁波到底有没有多普勒效应？

哇哦，国人是人多力量大，我找了好久的东西，竟然被粉丝们这么快就翻出来了。确实要感谢大家。

在这两份资料里面我发现了最大的问题，就是我的多普勒频移公式选错了。

之前的f'= f·(c±v1)/(c±v2)是针对机械波的多普勒频移计算公式，电磁波的多普勒公式为：

如果考虑如何角度和传播路径的话，它的公式为：

所以我之前的想法是完全错误的。

好了这个问题解决了。那么接下来就想知道一下，在实际应用中，多普勒效应到底能对通信系统带来多大的影响。

首先假设，入射角度是对打的，0度；运动速度为500公里每小时；2G系统选取900MHz和1800MHz；3G系统选取2000MHz；4G选取2300MHz的情况多普勒频移结果如下：

当然500公里比较极限了。我们可以假设在300公里的高铁上的情况

如果是在100公里每小时的汽车上的话，那情况又应该是怎么样呢？

可见呀，速度越高，多普勒频移越大。除此以外，在其他条件都不变的情况下。频率越高多普勒频移就越大。

根据计算结果，我们理解在地面上最快的运动速度也就是500公里上下了吧。按照这个速度多普勒频移最大也就是1KHz左右了。这对带宽为20MHz的LTE系统来说简直是微乎其微吧。但为什么说LTE系统最大允许速度为500公里每小时呢？有搞得明白的朋友可以参与一起来讨论一下。

 文中提到的两个文档均已收录至天下无优——通信文库里面，需要的TX请自行前往搜索。