Chirp

Тип изменения мгновенной частоты выходного сигнала : Linear, Logarithmic, Quadratic или Swept cosine. Дополнительные сведения см. в разделах Формирование изменения частоты и Алгоритмы.

Ограничения

Если необходимо получить сигнал с линейно меняющейся частотой, рекомендуется использовать для параметра Frequency sweep значение Linear. Хотя значение Swept cosine также дает сигнал с линейно меняющейся частотой, выходной сигнал может иметь неожиданное частотное содержание.

Параметр Sweep mode определяет, будет ли изменение частоты однонаправленным или двунаправленным, что влияет на форму изменяющейся выходной частоты (см. раздел Формирование изменения частоты). В таблице описаны характеристики однонаправленного и двунаправленного изменения частоты.

На следующей диаграмме показана линейное изменение частоты в обоих режимах изменения. Информацию о настройке значений частоты см. в разделе Установка значений изменений мгновенной частоты.

Если для параметра Frequency sweep установлено значение Linear, Quadratic или Swept cosine, то значение Initial frequency (Hz) — это начальная частота выходного chirp-сигнала. Значение Initial frequency (Hz) задается в виде скаляра, большего или равного нулю.

Если для параметра Frequency sweep установлено значение Logarithmic, то значение Initial frequency (Hz) на единицу меньше фактического значения начальной частоты. Так же в этом случае значение Initial frequency (Hz) должно быть меньше значения Target frequency.

Подробнее см. в разделе Установка значений изменений мгновенной частоты.

Если для параметра Frequency sweep установлено значение Linear, Quadratic или Logarithmic, то целевое значение частоты — это мгновенная частота выходного сигнала в момент времени Target time, . Значение Initial frequency (Hz) задается в виде скаляра, большего или равного нулю.

Если для параметра Frequency sweep установлено значение Swept cosine, то значение Target frequency — это мгновенная частота выходного сигнала в середине времени Target time, .

Если для параметра Frequency sweep установлено значение Logarithmic, то значение Target frequency должно быть больше значения Initial frequency.

Подробнее см. в разделе Установка значений изменений мгновенной частоты.

Если для параметра Frequency sweep установлено значение Linear, Quadratic или Logarithmic, то целевое значение времени изменения частоты — это время, за которое частота достигает значения Target frequency, .

Если для параметра Frequency sweep установлено значение Swept cosine, то значение Target time (s) — это время, за которое частота достигает значения .

Значение Target time (s) задается в виде скаляра, большего или равного нулю и меньше или равного значению Sweep time, .

Подробнее см. в разделе Установка значений изменений мгновенной частоты.

Если для параметра Sweep mode установлено значение Unidirectional, то время изменения частоты — это период, за который происходит изменение частоты.

Если для параметра Sweep mode установлено значение Bidirectional, то время изменения частоты — это половина периода, за который происходит изменение частоты.

Значение Target time (s) задается в виде скаляра, большего или равного значению Sweep time, .

Фаза выходного косинусоидального сигнала в момент времени :

.

Значение Initial phase (rad) задается в виде скаляра, большего или равного нулю.

Период выборки выходного сигнала. Период выходного кадра равен , где — количество выборок в кадре.

Количество выборок в кадре для буферизации в каждом выходном кадре, задается в виде целочисленного положительного скаляра.

При выборе параметра Double будет использоваться тип данных Float64, при Single – Float32.

Вычисления с использованием Float64 будут более точными, чем с Float32, но при этом потребуют больше памяти и вычислительных ресурсов.

Float32 может быть более эффективным, когда требуется меньшая точность, например, при хранении больших объемов данных.

Управление основной формой изменения мгновенной частоты производится с помощью параметров Frequency sweep и Sweep mode.

На следующей диаграмме показаны возможные формы изменения частоты, которые можно получить, используя параметры Frequency sweep и Sweep mode.

Информацию о том, как установить значения частоты, см. в разделе Установка значений изменений мгновенной частоты.

Установите следующие параметры для настройки значений изменений мгновенной частоты выходного сигнала:

В следующей таблице приведены значения изменения частоты в определенные моменты времени для всех значений параметра Frequency sweep. Информацию о формулах, используемых для расчета значений изменения частоты в другие моменты времени, см. в разделе Алгоритмы.

В следующей таблице приведены уравнения, используемые блоком для вычисления заданного пользователем изменения частоты выходного сигнала , выходного сигнала блока и фактического изменения частоты выходного сигнала . Единственный случай, когда заданное пользователем изменения частоты выходного сигнала не совпадает с фактическим выходной разверткой — это когда для параметра Frequency sweep установлено значение Swept cosine.

В приведенной таблице уравнений, используемой блоком, содержатся следующие переменные:

Производная фазы chirp-функции дает мгновенную частоту chirp-функции. Блок Chirp использует этот принцип для расчета выходного chirp-сигнала, когда параметр Frequency Sweep имеет значение Linear, Quadratic или Logarithmic.

Выходной chirp-сигнал с фазой :

.

Мгновенная частота — это производная от фазы: .

Например, если нужно получить chirp-сигнал с линейно изменяющейся мгновенной частотой, установите для параметра Frequency Sweep значение Linear и настройте значения линейного изменения частоты, соответствующим образом установив остальные параметры. Блок выдает chirp-сигнал, производная по фазе которого соответствует заданному линейному изменению частоты. Это гарантирует, что мгновенная частота выходного сигнала будет соответствовать заданному линейному изменению частоты. Уравнения, описывающие линейное, квадратичное и логарифмическое изменение частоты, приведены в разделе Уравнения для расчета выходного сигнала.

Когда параметр Frequency Sweep имеет значение Swept cosine, блок вычисляет выходной сигнал следующим образом:

.

Уравнение мгновенной частоты, приведенное в разделе Метод вычисления выходного сигнала для линейного, квадратичного и логарифмического изменения частоты, не справедливо для данного случая, поэтому заданное пользователем изменение частоты отличается от фактического . Таким образом, выходной сигнал может вести себя не так, как ожидается. Подробнее в описании параметра Frequency sweep и в разделе Уравнения для расчета выходного сигнала.