Щебет

Сгенерируйте косинус развернутой частоты (щебет) сигнал

Библиотека:
DSP System Toolbox / Источники

Описание

Блок Chirp выводит косинус развернутой частоты (щебет) сигнал с единицей амплитудная и непрерывная фаза. Чтобы задать желаемый вывод щебечут сигнал, необходимо задать его мгновенную функцию частоты, также известную как выходную развертку частоты. Развертка частоты может быть линейной, квадратичной, или логарифмической, и повторения один раз в Sweep time по умолчанию. Для описания алгоритмов, используемых блоком Chirp, см. Алгоритмы.

Порты

Вывод

развернуть все

`Port_1` — Косинус развернутой частоты (щебет) сигнал
скаляр | вектор

Косинус развернутой частоты (щебет) сигнал. В Linear, Logarithmic и режимах Quadratic (установленный параметром Frequency sweep), блок выводит косинус развернутой частоты с мгновенными значениями частоты, заданными параметрами времени и частотой. В режиме Swept cosine блок выводит косинус развернутой частоты с линейной мгновенной выходной частотой, которая может отличаться от того, заданного параметрами времени и частотой.

Для получения дополнительной информации о том, как блок вычисляет вывод, см. Алгоритмы.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Frequency sweep` — Тип развертки частоты
`Linear` (значение по умолчанию) | `Swept cosine` | `Logarithmic` | `Quadratic`

Тип вывода мгновенная развертка частоты, _fi (t): Linear, Logarithmic, Quadratic или Swept cosine. Для получения дополнительной информации смотрите Формирование Развертки Частоты и Алгоритмов.

Ограничения

Когда это необходимо линейно развернутый сигнал щебета, мы рекомендуем, чтобы вы использовали развертку частоты Linear. Хотя развертка частоты Swept cosine также приводит к линейно развернутому сигналу щебета, вывод может иметь неожиданное содержимое частоты.

Развернутым значением развертки косинуса в Target time является не обязательно Target frequency. Это вызвано тем, что заданная пользователями развертка не является фактической разверткой частоты развернутого косинуса вывод, как отмечено в Выходном Методе Вычисления для Развернутой Развертки Частоты Косинуса. См. таблицу Instantaneous Frequency Sweep Values для фактического значения развернутой развертки косинуса в Target time.
В режиме Swept cosine не устанавливайте параметры так, чтобы 1/Tsw был намного больше, чем значения параметров Target frequency и Initial frequency. В таких случаях фактическое содержимое частоты развернутой развертки косинуса может быть ближе к 1/Tsw, далеко превысив значения параметров Target frequency и Initial frequency.

Режим `Sweep mode` — Sweep
`Unidirectional` (значение по умолчанию) | `Bidirectional`

Параметр Sweep mode определяет, однонаправлена ли ваша развертка или двунаправлена, который влияет на форму вашей выходной развертки частоты (см. Формирование Развертки Частоты). Следующая таблица описывает характеристики однонаправленных и двунаправленных разверток.

Разверните установки параметров режима	Разверните характеристики
`Unidirectional`	Длится один Sweep time, _Tsw Повторения один раз в _Tsw
`Bidirectional`	Длится дважды Sweep time, 2_Tsw Повторения один раз в 2_Tsw Первая половина идентична своему однонаправленному дубликату. Вторая половина является зеркальным отображением первой половины.

Следующая схема иллюстрирует линейную развертку в обоих режимах развертки. Для получения информации об устанавливании значений частоты в вашей развертке смотрите Устанавливающие Мгновенные Значения Развертки Частоты.

`Initial frequency (Hz)` — Начальная частота
`1000` (значение по умолчанию) | скаляр

Для Linear, Quadratic, и разверток Swept cosine, начальной частоты, f ₀, вывода щебечет сигнал. Можно задать Initial frequency (Hz) как скаляр, больше, чем или равный нулю. Для разверток Logarithmic Initial frequency является тем меньше, чем фактическая начальная частота развертки. Кроме того, когда разверткой является Logarithmic, необходимо установить Initial frequency быть меньше, чем Target frequency.

Для получения дополнительной информации смотрите Устанавливающие Мгновенные Значения Развертки Частоты.

Настраиваемый: да

`Target frequency (Hz)` — Целевая частота
`4000` (значение по умолчанию) | скаляр

Для Linear, Quadratic, и разверток Logarithmic, мгновенной частоты, _fi (_tg), вывода в Target time, _tg. Можно задать Target frequency (Hz) как скаляр, больше, чем или равный нулю. Для развертки Swept cosine Target frequency является мгновенной частотой вывода в половине Target time, _tg/2. Когда Frequency sweep является Logarithmic, необходимо установить Target frequency быть больше, чем Initial frequency.

Для получения дополнительной информации смотрите Устанавливающие Мгновенные Значения Развертки Частоты.

Настраиваемый: да

`Target time (s)` — Целевое время развертки
`1` (значение по умолчанию) | скаляр

Для Linear, Quadratic и разверток Logarithmic, время, _tg, в котором развертка достигает Target frequency, _fi (_tg). Для развертки Swept cosine Target time является временем, в которое развертка достигает 2_fi (_tg) - _f0. Target time должен быть скаляром, который больше, чем или равен нулю, и меньше чем или равен Sweep time , $T_{s w} \geq t_{g}$ .

Для получения дополнительной информации смотрите Устанавливающие Мгновенные Значения Развертки Частоты.

Настраиваемый: да

`Sweep time (s)` — Разверните время
`1` (значение по умолчанию) | скаляр

В Unidirectional Sweep mode Sweep time, _Tsw, является периодом выходной развертки частоты. В Bidirectional Sweep mode Sweep time является половиной периода выходной развертки частоты. Sweep time должен быть скаляром, который больше, чем или равен Target time, $T_{s w} \geq t_{g}$ .

Настраиваемый: да

`Initial phase (rad)` — Начальная фаза косинуса выводится
`0` (значение по умолчанию) | скаляр

Фаза, $ϕ_{0}$ , из косинуса вывод в t =0; $y_{c h i r p} (t) = потому что (ϕ_{0})$ . Можно задать Initial phase (rad) как скаляр, который больше, чем или равен нулю.

Настраиваемый: да

`'SampleTime'` Выведите демонстрационный период
`1/8000` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Демонстрационный период, _Ts, вывода. Выходным периодом кадра является _Mo _Ts, где _Mo является количеством выборок на кадр.

`Samples per frame` — Выборки на кадр
`1` (значение по умолчанию) | положительное целое число

Количество выборок, _Mo, чтобы буферизовать в каждый выходной кадр, заданный как положительный целочисленный скаляр.

`Output data type` — Тип выходных данных
`Double` (значение по умолчанию) | `Single`

Тип данных вывода, заданного как одинарная точность или двойная точность.

Образцовые примеры

Streaming Power Spectrum Estimation Using Welch's Method

Потоковая передача оценки спектра мощности Используя метод валлийцев

Демонстрирует блок, который выводит оценку спектра мощности потоковой передачи входа временного интервала с помощью метода валлийцев усредненных измененных периодограмм.

Открытая модель

Двунаправленная линейная развертка

В этом образцовом примере блок Chirp выводит двунаправленный, линейно развернутый сигнал щебета, который отображен Осциллографом времени и Спектром Анализатор.

Открытая модель

Однонаправленная линейная развертка

В этом образцовом примере блок Chirp выводит однонаправленный, линейно развернутый сигнал щебета. Осциллограф Времени отображает вывод сигнала во временном интервале и Спектре, Анализатор отображает спектрограмму в частотном диапазоне.

Открытая модель

When Sweep Time Is Greater than Target Time

Когда время развертки больше, чем целевое время

Этот образцовый пример показывает неожиданное поведение, которое может возникнуть в блоке Chirp, когда время Развертки больше, чем Целевое время. Осциллограф Времени отображает вывод сигнала и Спектр, Анализатор отображает спектрограмму в частотном диапазоне.

Открытая модель

Развернитесь с отрицательными частотами

В этом образцовом примере блок Chirp выводит сигнал щебета, содержащий отрицательные частоты. Осциллограф Времени отображает вывод сигнала во временном интервале и Спектр, Анализатор отображает спектрограмму в частотном диапазоне.

Открытая модель

Искаженная развертка

В этом образцовом примере блок Chirp выводит искаженную развертку.

Открытая модель

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Многомерные сигналы	`No`
Сигналы переменного размера	`No`

Больше о

развернуть все

Формирование развертки частоты

Вы управляете основной формой вывода мгновенная развертка частоты, _fi (t), с помощью параметров Sweep mode и Frequency sweep.

Параметры для установки формы развертки	Возможная установка	Описание параметра
Frequency sweep	Линейный Квадратичный Логарифмический Развернутый косинус	Определяет, отличаются ли частоты развертки линейно, квадратично, или логарифмически. Линейный и развернутый косинус развертывается, оба отличаются линейно.
Sweep mode	Однонаправленный Двунаправленный	Определяет, однонаправлена ли развертка или двунаправлена. Для получения дополнительной информации смотрите режим Sweep

Параметры для установки формы развертки

Возможная установка

Описание параметра

Frequency sweep

Линейный

Квадратичный

Логарифмический

Развернутый косинус

Определяет, отличаются ли частоты развертки линейно, квадратично, или логарифмически. Линейный и развернутый косинус развертывается, оба отличаются линейно.

Sweep mode

Однонаправленный

Двунаправленный

Определяет, однонаправлена ли развертка или двунаправлена. Для получения дополнительной информации смотрите режим Sweep

Следующая схема иллюстрирует возможные формы развертки частоты, которую можно получить путем установки параметров Sweep mode и Frequency sweep.

Для получения информации о том, как установить значения частоты в вашей развертке, смотрите Устанавливающие Мгновенные Значения Развертки Частоты.

Устанавливание мгновенных значений развертки частоты

Установите следующие параметры, чтобы настроить значения частоты вашей выходной развертки частоты.

Initial frequency (Гц), _f0
Target frequency (Гц), _fi (_tg)
Target time (секунды), _tg

Следующая таблица обобщает значения развертки в конкретные моменты времени для всех настроек Frequency sweep. Для получения информации о формулах, используемых, чтобы вычислить значения развертки в других случаях, см. Алгоритмы.

Мгновенные значения развертки частоты

Развертка частоты	Разверните значение в t = 0	Разверните значение в t = _{t g}	Время, когда значение развертки является целевой частотой, _{f i} (_{t g} )
Линейный	_f0	_fi (_tg)	_tg
Квадратичный	_f0	_fi (_tg)	_tg
Логарифмический	_f0	_fi (_tg)	_tg
Развернутый косинус	_f0	_2fi (_tg) - _f0	_tg /2

Алгоритмы

развернуть все

Блок Chirp использует одну из двух формул, чтобы вычислить блок вывод, в зависимости от установки параметра Frequency Sweep. Для получения дополнительной информации смотрите следующие разделы.

Уравнения для Выходного вычисления

Следующая таблица показывает уравнения, используемые блоком, чтобы вычислить заданную пользователями выходную развертку частоты, _fi (t), блок вывод, _ychirp (t) и фактическая выходная развертка частоты, _fi(actual) (t). Единственное время заданная пользователями развертка не является фактической выходной разверткой, - когда параметр Frequency sweep устанавливается на Swept cosine.

Примечание

Следующие уравнения применяются только к однонаправленным разверткам в который _fi (0) <_fi (_tg). Чтобы вывести уравнения для других случаев, исследуйте следующую таблицу и схему в Формировании Развертки Частоты.

Таблица уравнений, используемых блоком, содержит следующие переменные:

f _i (t) — заданная пользователями развертка частоты
_fi(actual) (t) — фактическая выходная развертка частоты, обычно равняйтесь _fi (t)
yt блок Chirp выводится
$ψ (t)$ — фаза сигнала щебета, где $ψ (0) = 0$ , и $2 π f_{i} (t)$ производная фазы
$f_{i} (t) = \frac{1}{2 π} \cdot \frac{d ψ (t)}{d t}$
$ϕ_{0}$ — значение параметров Initial phase, где $y_{c h i r p} (0) = потому что (ϕ_{0})$

Уравнения для однонаправленных положительных разверток

Развертка частоты	Блокируйте Выходной сигнал щебета	Заданная пользователями развертка частоты, _{f i} (t)	$β$	Фактическая развертка частоты, _{f i(actual)} (t)
`Linear`	$y (t) = потому что (ψ (t) + ϕ_{0})$	$f_{i} (t) = f_{0} + β t$	$β = \frac{f_{i} (t_{g}) - f_{0}}{t_{g}}$	$f_{i} {_{(a c t u a l)}}^{(t)} = f_{i}^{(t)}$
`Quadratic`	То же самое как `Linear`	$f_{i} (t) = f_{0} + β t^{2}$	$β = \frac{f_{i} (t_{g}) - f_{0}}{t_{g}^{2}}$	$f_{i} {_{(a c t u a l)}}^{(t)} = f_{i}^{(t)}$
`Logarithmic`	То же самое как `Linear`	$F_{i} (t) = f_{0} {(\frac{f_{i} (t_{g})}{f_{0}})}^{\frac{t}{t_{g}}}$ Где f _i (t _g)> f _0> 0	Нет данных	$f_{i (a c t u a l)} (t) = f_{i} (t)$
`Swept cosine`	$y (t) = потому что (2 π f_{i} (t) t + ϕ_{0})$	То же самое как `Linear`	То же самое как `Linear`	$f_{i (a c t u a l)} (t) = f_{i} (t) + β t$

Выведите метод вычисления для линейных, квадратичных, и логарифмических разверток частоты

Производная фазы функции щебета дает мгновенную частоту функции щебета. Блок Chirp использует этот принцип, чтобы вычислить щебет вывод, когда параметр Frequency Sweep устанавливается на Linear, Quadratic или Logarithmic.

$y_{c h i r p} (t) = потому что (ψ (t) + ϕ_{0})$	Линейный, квадратичный, или логарифмический щебет сигнализирует с фазой $ψ (t)$
$f_{i} (t) = \frac{1}{2 π} \cdot \frac{d ψ (t)}{d t}$	Производная фазы является мгновенной частотой

Например, если вы хотите сигнал щебета с линейной мгновенной разверткой частоты, устанавливаете параметр Frequency Sweep на Linear и настраиваете линейные значения развертки путем установки других параметров соответственно. Блок выводит сигнал щебета, производная фазы которого является заданной линейной разверткой. Это гарантирует, что мгновенная частота вывода является линейной разверткой, которой вы желали. Для уравнений, описывающих линейные, квадратичные, и логарифмические развертки, смотрите уравнения для Выходного Вычисления.

Выведите метод вычисления для развернутой развертки частоты косинуса

Чтобы сгенерировать развернутый сигнал щебета косинуса, блок устанавливает развернутый щебет косинуса вывод можно следующим образом.

$y_{c h i r p} (t) = потому что (ψ (t) + ϕ_{0}) = потому что (2 π f_{i} (t) t + ϕ_{0})$

Развернутый щебет косинуса вывод (Мгновенное уравнение частоты, не содержит.)

Мгновенное уравнение частоты, показанное в Выходном Методе Вычисления для Линейных, Квадратичных, и Логарифмических Разверток Частоты, не содержит для развернутого щебета косинуса, таким образом, пользовательская развертка частоты, _fi (t), не является фактической выходной разверткой частоты, _fi(actual) (t), развернутого щебета косинуса. Таким образом, развернутый косинус, вывод не может вести себя, как вы ожидаете. Чтобы узнать больше о развернутом поведении щебета косинуса, смотрите, что Частота развертывается описанный для параметра Frequency sweep и уравнений для Выходного Вычисления.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Сигнал из рабочей области | Генератор сигнала | Синусоида

Документация

Щебет

Описание

Порты

Вывод

Port_1 — Косинус развернутой частоты (щебет) сигнал скаляр | вектор

Параметры

Frequency sweep — Тип развертки частоты Linear (значение по умолчанию) | Swept cosine | Logarithmic | Quadratic

Ограничения

Режим Sweep mode — Sweep Unidirectional (значение по умолчанию) | Bidirectional

Initial frequency (Hz) — Начальная частота 1000 (значение по умолчанию) | скаляр

Target frequency (Hz) — Целевая частота 4000 (значение по умолчанию) | скаляр

Target time (s) — Целевое время развертки 1 (значение по умолчанию) | скаляр

Sweep time (s) — Разверните время 1 (значение по умолчанию) | скаляр

Initial phase (rad) — Начальная фаза косинуса выводится 0 (значение по умолчанию) | скаляр

'SampleTime' Выведите демонстрационный период 1/8000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Samples per frame — Выборки на кадр 1 (значение по умолчанию) | положительное целое число

Output data type — Тип выходных данных Double (значение по умолчанию) | Single

Образцовые примеры

Потоковая передача оценки спектра мощности Используя метод валлийцев

Двунаправленная линейная развертка

Однонаправленная линейная развертка

Когда время развертки больше, чем целевое время

Развернитесь с отрицательными частотами

Искаженная развертка

Характеристики блока

Больше о

Формирование развертки частоты

Устанавливание мгновенных значений развертки частоты

Алгоритмы

Уравнения для Выходного вычисления

Примечание

Выведите метод вычисления для линейных, квадратичных, и логарифмических разверток частоты

Выведите метод вычисления для развернутой развертки частоты косинуса

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Функции

Системные объекты

Темы

Представлено до R2006a

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`Port_1` — Косинус развернутой частоты (щебет) сигнал
скаляр | вектор

`Frequency sweep` — Тип развертки частоты
`Linear` (значение по умолчанию) | `Swept cosine` | `Logarithmic` | `Quadratic`

Режим `Sweep mode` — Sweep
`Unidirectional` (значение по умолчанию) | `Bidirectional`

`Initial frequency (Hz)` — Начальная частота
`1000` (значение по умолчанию) | скаляр

`Target frequency (Hz)` — Целевая частота
`4000` (значение по умолчанию) | скаляр

`Target time (s)` — Целевое время развертки
`1` (значение по умолчанию) | скаляр

`Sweep time (s)` — Разверните время
`1` (значение по умолчанию) | скаляр

`Initial phase (rad)` — Начальная фаза косинуса выводится
`0` (значение по умолчанию) | скаляр

`'SampleTime'` Выведите демонстрационный период
`1/8000` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Samples per frame` — Выборки на кадр
`1` (значение по умолчанию) | положительное целое число

`Output data type` — Тип выходных данных
`Double` (значение по умолчанию) | `Single`

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.