Digitalni Doppler je tehnika obdelave signalov, ki uporablja Dopplerjev učinek za izračun hitrosti predmetov. Prvotno je vojska razvila digitalne Dopplerjeve tehnike za radarje, ki se uporabljajo za sledenje, iskanje in osvetlitev ciljev. Ker so se stroški digitalnega računalništva znižali, so postale običajne civilne uporabe Dopplerjevih radarjev, kot je bistvena vloga pulz-dopplerjevega radarja pri napovedovanju vremena. Tehnike digitalnega dopplerskega slikanja se vse pogosteje uporabljajo tudi na različnih medicinskih področjih.
Dopplerjev učinek je v bistvu sprememba frekvence signala, ki ga odbija tarča v gibanju. Frekvenca signala, ki ga odbija predmet, ki se premika proti opazovalcu, bo višja od frekvence prvotnega signala. Frekvenca signala, ki ga odbije predmet, ki se odmika od opazovalca, bo nižja od frekvence prvotnega signala. Ta pojav Dopplerjevega premika je mogoče zabeležiti, ko se frekvenca signala sčasoma poveča ali zmanjša glede na izvirni signal. Naslednje spremembe frekvence se uporabljajo za izračun hitrosti predmeta glede na opazovalca.
Računalniki se uporabljajo za digitalizacijo informacij, zbranih, ko se vsak signal oddaja, odraža in sprejema. V svoji najpreprostejši obliki Dopplerjev radar oddaja elektromagnetno valovanje na tarčo. Ob stiku se val razprši in del vala se odbije nazaj v radar. Računalnik digitalnega Dopplerjevega sprejemnika vzorči odbit val in izračuna fazni premik od oddanega vala ter določi spremembo frekvence. Hitrost predmeta je mogoče izračunati iz sprememb frekvence, čeprav ni mogoče določiti dosega in smeri cilja.
Ker sta se hitrost in velikost pomnilnika računalnikov izboljšali, se je povečala tudi njihova sposobnost obdelave več informacij, ki so na voljo iz Dopplerjevih premikov. Hitrejši računalniki lahko na primer upravljajo informacije, pridobljene iz hitrega oddajanja mikrovalovnih impulzov, namesto preprostega signala neprekinjenega valovanja. Izračuna se lahko časovni zamik, da se impulz odbije od cilja, pa tudi moč vrnjenega signala. To omogoča določitev položaja in gostote tarče v povezavi z njeno relativno hitrostjo. Običajno ti pulzno-doplerski radarji skenirajo 360 stopinj okoli radarja na različnih nadmorskih višinah, digitalni Dopplerjev računalniki pa sestavljajo zbrane podatke.
Vremenski Doppler uporablja pulzno-doplerjev radar za preučevanje gibanja neviht in intenzivnosti padavin. Vodne kapljice v oblakih in padavinah odbijajo elektromagnetne valove. Digitalno Dopplerjevo obdelavo je tako mogoče uporabiti za določitev hitrosti in intenzivnosti sistema bližajočih se neviht glede na hitrost gibanja oblakov. Valovi, ki se odbijajo od goste toče ali močnega dežja, bodo močni, medtem ko sneg in rosenje delujeta bolj kot sita, ki oslabijo in razpršijo valove ter povzročijo šibkejše signale. Z analizo časovne zakasnitve impulza je mogoče določiti natančno lokacijo nevihte in vrsto padavin.
Računalniki predstavljajo informacije v dveh vrstah Dopplerjevih kart. Na zemljevidu odbojnosti so informacije o padavinah barvno označene z intenzivnostjo in naložene na geografski zemljevid, ki označuje položaj. Drugi Dopplerjev zemljevid prikazuje radialno hitrost nevihte, ki jo je mogoče uporabiti za določitev smeri vetra. Hudi vremenski sistemi, kot so orkani, nevihte s superceličnimi nevihtami in tornadi, puščajo znake na Dopplerjevih hitrostnih zemljevidih, kar napovedovalcem omogoča, da izdajo opozorila o hudih vremenskih razmerah.
Inovacije proizvajalca Civilnega Dopplerja so svojo tehnologijo naredile praktično na medicinskem področju. Ena takih aplikacij so ehokardiografi, ki testirajo žilni pretok krvi. Prav tako postajajo vse bolj priljubljeni 3D Dopplerjevi fetalni sonogrami, saj omogočajo staršem in zdravnikom, da vizualizirajo slike visoke ločljivosti ploda, ki se premika v maternici.