Chirp信號

Generate swept-frequency cosine (chirp) signal

Chirp信號是一個典型的非平穩(wěn)信號，在通信、聲納、雷達等領域具有廣泛的應用，

Chirp譯名:啁啾(讀音：“周糾”)，是通信技術有關編碼脈沖技術中的一種術語，是指對脈沖進行編碼時，其載頻在脈沖持續(xù)時間內線性地增加，當將脈沖變到音頻地，會發(fā)出一種聲音，聽起來像鳥叫的啁啾聲，故名“啁啾”。

后來就將脈沖傳輸時中心波長發(fā)生偏移的現(xiàn)象叫做“啁啾”。例如在光纖通信中由于激光二極管本身不穩(wěn)定而使傳輸單個脈沖時中心波長瞬時偏移的現(xiàn)象，也叫“啁啾”。

Chirp信號的表達式如下：

式中f0稱作起始頻率。

u0為調頻率

對相位進行求導，得到角頻率以及頻率隨時間的線性變化關系 f = f0+u0*t

matlab生成chirp信號

chirp函數(shù)

y = chirp(t,f0,t1,f1,’method’,phi,'shape')

根據(jù)指定的方法在時間t上產(chǎn)生余弦掃頻信號，f0為初始時刻的瞬時頻率，f1為t1時刻的瞬時頻率，f0和f1單位都為Hz。如果未指定，f0默認為e-6(對數(shù)掃頻方法)或0(其他掃頻方法)，t1為1，f1為100Hz。

掃頻方法有l(wèi)inear線性掃頻、quadratic二次掃頻、logarithmic對數(shù)掃頻；

phi允許指定一個初始相位(以°為單位)，默認為0，如果想忽略此參數(shù)，直接設置后面的參數(shù)，可以指定為0或[]；

shape指定二次掃頻方法的拋物線的形狀，凹還是凸，值為concave或convex，如果此信號被忽略，則根據(jù)f0和f1的相對大小決定是凹還是凸。

線性掃頻

t = 0:0.001:1; % 1 secs @ 1kHz sample rate

y = chirp(t,0,1,50); % Start @ DC 0Hz, % cross 50Hz at t=1 sec

plot(t, y)

figure

% spectrogram(x,window,noverlap,nfft,fs)

spectrogram(y,256,250,1024,1000,'yaxis') %% nfft=1024, fs=1000Hz, window = 256, numoverlap = 250

%specgram(y,1024,1000,256,250) % nfft=1024, fs=1000Hz, window = 256, numoverlap = 250

短時傅里葉變換

specgram(y,?nfft, fs, window,?numoverlap) 或 spectrogram(y, window, numoverlap, nfft, fs,?'yaxis')

nfft是fft的長度，越長的話，頻域分辨率越高。

fs就是采樣率；

window是指窗的長度，一般和nfft相同即可；

numoverlap是指nfft減去步長，越大越好，但運算量越大。一般取nfft的3/4效果就比較好了。

二次掃頻

t = 0:0.001:1; % 1 secs @ 1kHz sample rate

y = chirp(t,0,1,50, 'quadratic', 0, 'convex'); % Start @ DC 0Hz, % cross 50Hz at t=1 sec

%y = chirp(t,0,1,50, 'quadratic', 0, 'concave'); % Start @ DC 0Hz, % cross 50Hz at t=1 sec

plot(t, y)

figure

% spectrogram(x,window,noverlap,nfft,fs)

spectrogram(y,256,250,1024,1000,'yaxis') %% nfft=1024, fs=1000Hz, window = 256, numoverlap = 250

對數(shù)掃頻

t = 0:0.001:1; % 1 secs @ 1kHz sample rate

%y = chirp(t,0,1,50, 'quadratic', 0, 'convex'); % Start @ DC 0Hz, % cross 50Hz at t=1 sec

y = chirp(t,1e-6,1,50, 'logarithmic'); % Start @ DC 1e-6Hz, % cross 50Hz at t=1 sec

plot(t, y)

figure

% spectrogram(x,window,noverlap,nfft,fs)

spectrogram(y,256,250,1024,1000,'yaxis') %% nfft=1024, fs=1000Hz, window = 256, numoverlap = 250

總結

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