工程师。FMCWWaveform

连续频率调制信号发生器。

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资料描述

该*EngeePhased。FMCWWaveform*系统对象是连续频率调制(FM)信号发生器。

要生成连续FM信号，请按照以下步骤操作:

创建*EngeePhased。FMCWWaveform*对象并设置其属性。
用参数调用对象，就好像它是一个函数一样。

若要了解有关如何使用系统对象的详细信息，请参阅 AnyMath系统对象.

语法

创造

波形=EngeePhased。FMCWWaveform（） -创建系统对象 波形 具有默认属性的连续FM信号发生器。
波形=EngeePhased。FMCWWaveform（名称=值） -创建系统对象 波形 具有指定属性的连续调频信号发生器 "姓名"，设置为指定值 价值. 您可以按任意顺序将其他属性指定为名称-值对（名称1=价值1,…,NameN=ValueN).

使用

Y=波形() -返回具有连续FM的*Y*信号。

争论

输出参数

Y — 连续调频信号

+ 复向量

Details

如果属性是*[Property:OutputFormat]*具有值 "样本"，则*Y*包含*[Property:numSamples]*计数。

如果*[Property:OutputFormat]*有一个值 "扫荡"，则*Y*包含*[Property:NumSweeps]*脉冲。此外，if*[Property:SweepDirection]*事项 "三角"，则每个脉冲为周期的一半。

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::是

特征

None.

方法

所有系统对象通用

步！:：运行系统对象运算算法 释放！:：允许更改系统对象属性的值 重置！::重置系统对象的内部状态

信号发生器的系统对象专用

带宽:：信号的带宽 getmatched过滤器:从信号获得的匹配滤波器系数 情节:：绘制脉冲信号

例子：

线性频率调制的连续信号生成

Details

让我们用采样频率形成线性频率调制的连续信号 1 兆赫，上升期 500 iss和频率偏差 200 千赫。

初始化参数。

fs = 1e6 # Частота дискретизации, Гц
sweep_time = 500.e-6 # период нарастания, с
sweep_band = 2e5 # Гц, ширина спектра
out_type = "Sweeps" # тип выходного сигнала "Pulses" — по импульсам

num_sweeps = 2 # количество пил
sw_dir = "Up" # направление изменения частоты
sweep_int = "Positive"; # тип пилы ["Positive","Symmetric"]

让我们使用*EngeePhased。FMCWWaveform*创建探测信号的系统对象*fmcw*。

fmcw = EngeePhased.FMCWWaveform(
    SampleRate = fs,
    SweepTime = sweep_time,
    SweepBandwidth = sweep_band,
    SweepDirection = sw_dir,
    SweepInterval = sweep_int,
    NumSweeps = num_sweeps
);

让我们打电话给*EngeePhased。使用*fmcw*变量的FMCWWaveform*系统对象。

fmcw_sig = fmcw();

使用函数 情节 让我们以IQ组件、模块和信号相位的形式构建示波器。

# построение IQ-компонент
t_grid = range(start = 0,step = 1/fs,length = length(fmcw_sig)) * 1e6 # сетка времени, мкс
fig1 = plot(t_grid,real.(fmcw_sig),title = "синфазная составляющая",lab="",ylab="Амплитуда")
fig2 = plot(t_grid,imag.(fmcw_sig),title = "квадратурная составляющая",lab="",xlab = "Время, мкс",ylab="Амплитуда");

plot(fig1,fig2,layout = (2,1))

object phased fmcw waveform 2 cn

# построение модуля и фазы сигнала
fig3 = plot(t_grid,abs.(fmcw_sig),title = "Модуль комплексного сигнала",lab="",ylab="Амплитуда");
fig4 = plot(t_grid,angle.(fmcw_sig)*180/pi,title = "Аргумент комплексного сигнала",lab="",xlab = "Время, мкс",ylab="Фаза, град.");

plot(fig3,fig4,layout = (2,1))

object phased fmcw waveform 3 cn

信号的主要特征是频谱和频谱图。让我们使用内置函数 周期图.

# расчет спектра сигнала
spec_LFM,f = EngeePhased.Functions.periodogram(
    fmcw_sig, # исходный сигнал
    EngeeDSP.Functions.hamming(size(fmcw_sig)...),
    8192; # длина частоты дискретизации
    out = :data, # тип выхода
    fs = fs, # частота дискретизации
    spectrumtype = "power" # тип спектра
);

使用函数可视化结果 情节.

plot(
    f * 1e-3,
    EngeePhased.Functions.mag2db.(spec_LFM),
    lab="", xlab = "Частота, кГц",
    ylab = "Мощность, дБВт",
    title = "Спектр сигнала"
)

object phased fmcw waveform 4 cn

为了计算频谱图，我们使用内置函数 频谱图.

# расчет спектрограммы
spectgm_lfm,f1,t1 = EngeeDSP.Functions.spectrogram(
    real.(fmcw_sig);
    nfft = 512, # длина БПФ
    window = EngeeDSP.Functions.hamming(64),
    noverlap = 60, # перекрытие окна
    spectrumtype = "power",  # тип спектра — по мощности
    freqrange = "onesided", # диапазон спектра — односторонний
    out = :data, # тип выхода — массив данных
    fs = fs # частота дискретизации
);

我们使用函数可视化频谱图计算的结果 热图.

# построение спектрограммы
heatmap(
    t1[:]*1e6,f1[:]*1e-3,
    abs.(spectgm_lfm),color = :jet,
    xlab = "Время, мкс",
    ylab = "Частота Доплера, кГц",
    ylims = (0,250)
)

object phased fmcw waveform 5 cn