chirp

扫频余弦

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语法

y = chirp(t,f0,t1,f1)

y = chirp(t,f0,t1,f1,method)

y = chirp(t,f0,t1,f1,method,phi)

y = chirp(t,f0,t1,f1,"quadratic",phi,shape)

y = chirp(___,cplx)

说明

y = chirp(t,f0,t1,f1) 生成在数组 t 中定义的时刻的线性扫频余弦信号采样。时刻 0 的瞬时频率为 f0，时刻 t1 的瞬时频率为 f1。

示例

y = chirp(t,f0,t1,f1,method) 指定替代扫频 method 选项。

示例

y = chirp(t,f0,t1,f1,method,phi) 指定初始相位。

示例

y = chirp(t,f0,t1,f1,"quadratic",phi,shape) 指定二次扫频信号的频谱图形状。

示例

当 cplx 指定为 "real" 时，y = chirp(___,cplx) 返回实啁啾信号，当 cplx 指定为 "complex" 时返回复啁啾信号。

示例

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线性啁啾

打开实时脚本

生成具有线性瞬时频率偏差的啁啾信号。啁啾以 1 kHz 采样，采样时间持续 2 秒。瞬时频率在 t = 0 处为 0，在 t = 1 秒处超出 250 Hz。

t = 0:1/1e3:2;
y = chirp(t,0,1,250);

计算并绘制啁啾的频谱图。将信号分割为若干段，使时间分辨率为 0.1 秒。指定相邻段之间的重叠为 99%，频谱泄漏为 0.85。

pspectrum(y,1e3,"spectrogram",TimeResolution=0.1, ...
    OverlapPercent=99,Leakage=0.85)

Figure contains an axes object. The axes object with title Fres = 14.6831 Hz, Tres = 100 ms, xlabel Time (s), ylabel Frequency (Hz) contains an object of type image.

二次啁啾

打开实时脚本

生成具有二次瞬时频率偏差的啁啾信号。啁啾以 1 kHz 采样，采样时间持续 2 秒。瞬时频率在 t = 0 处为 100 Hz，在 t = 1 秒处超出 200 Hz。

t = 0:1/1e3:2;
y = chirp(t,100,1,200,"quadratic");

计算并绘制啁啾的频谱图。将信号分割为若干段，使时间分辨率为 0.1 秒。指定相邻段之间的重叠为 99%，频谱泄漏为 0.85。

pspectrum(y,1e3,"spectrogram",TimeResolution=0.1, ...
    OverlapPercent=99,Leakage=0.85)

Figure contains an axes object. The axes object with title Fres = 14.6831 Hz, Tres = 100 ms, xlabel Time (s), ylabel Frequency (Hz) contains an object of type image.

凸二次啁啾

打开实时脚本

生成以 1 kHz 采样 2 秒的凸二次啁啾信号。瞬时频率在 t = 0 处为 400 Hz，在 t = 1 秒处超出 300 Hz。

t = 0:1/1e3:2;
fo = 400;
f1 = 300;
y = chirp(t,fo,1,f1,"quadratic",[],"convex");

计算并绘制啁啾的频谱图。将信号分割为若干段，使时间分辨率为 0.1 秒。指定相邻段之间的重叠为 99%，频谱泄漏为 0.85。

pspectrum(y,1e3,"spectrogram",TimeResolution=0.1, ...
    OverlapPercent=99,Leakage=0.85)

Figure contains an axes object. The axes object with title Fres = 14.6831 Hz, Tres = 100 ms, xlabel Time (s), ylabel Frequency (Hz) contains an object of type image.

对称凹二次啁啾

打开实时脚本

生成以 1 kHz 进行 4 秒采样的凹二次啁啾信号。指定时间向量，使瞬时频率关于采样间隔的中点对称，最小频率为 100 Hz，最大频率为 500 Hz。

t = -2:1/1e3:2;
fo = 100;
t1 = max(t);
f1 = 500;
y = chirp(t,fo,t1,f1,"quadratic",[],"concave");

计算并绘制啁啾的频谱图。将信号分割为若干段，使时间分辨率为 0.1 秒。指定相邻段之间的重叠为 99%，频谱泄漏为 0.85。

pspectrum(y,t,"spectrogram",TimeResolution=0.1, ...
    OverlapPercent=99,Leakage=0.85)

Figure contains an axes object. The axes object with title Fres = 14.6831 Hz, Tres = 100 ms, xlabel Time (s), ylabel Frequency (Hz) contains an object of type image.

对数啁啾

打开实时脚本

生成以 1 kHz 进行 10 秒采样的对数啁啾。初始瞬时频率为 10 Hz，最终为 400 Hz。

t = 0:1/1e3:10;
fo = 10;
f1 = 400;
y = chirp(t,fo,10,f1,"logarithmic");

计算并绘制啁啾的频谱图。将信号分割为若干段，使时间分辨率为 0.2 秒。指定相邻段之间的重叠为 99%，频谱泄漏为 0.85。

pspectrum(y,t,"spectrogram",TimeResolution=0.2, ...
    OverlapPercent=99,Leakage=0.85)

Figure contains an axes object. The axes object with title Fres = 7.3416 Hz, Tres = 200 ms, xlabel Time (s), ylabel Frequency (Hz) contains an object of type image.

对频率轴使用对数刻度。频谱图变为线状，低频带不确定性较高。

ax = gca;
ax.YScale = "log";

Figure contains an axes object. The axes object with title Fres = 7.3416 Hz, Tres = 200 ms, xlabel Time (s), ylabel Frequency (Hz) contains an object of type surface.

复啁啾

打开实时脚本

使用单精度支持生成以 1 kHz 进行 10 秒采样的复线性啁啾。初始瞬时频率为 –200 Hz，最终为 300 Hz。初始相位为零。

fs = 1e3;
t = single(0:1/fs:10);
fo = -200;
f1 = 300;
ph0 = 0;

y = chirp(t,fo,t(end),f1,"linear",ph0,"complex");

计算并绘制啁啾的频谱图。将信号分割为若干段，使时间分辨率为 0.2 秒。指定相邻段之间的重叠为 99%，频谱泄漏为 0.85。

pspectrum(y,t,"spectrogram",TimeResolution=0.2, ...
    OverlapPercent=99,Leakage=0.85)

Figure contains an axes object. The axes object with title Fres = 7.3421 Hz, Tres = 199.9855 ms, xlabel Time (s), ylabel Frequency (Hz) contains an object of type image.

验证复啁啾的实部和虚部相等，但有 $90^{\circ}$ 相位差。

x = chirp(t,fo,t(end),f1,"linear",0)...
    + 1j*chirp(t,fo,t(end),f1,"linear",-90);

pspectrum(x,t,"spectrogram",TimeResolution=0.2, ...
    OverlapPercent=99,Leakage=0.85)

Figure contains an axes object. The axes object with title Fres = 7.3421 Hz, Tres = 199.9855 ms, xlabel Time (s), ylabel Frequency (Hz) contains an object of type image.

输入参数

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`t` — 时间数组
向量 | 矩阵 | N 维数组

时间数组，指定为向量、矩阵或 N 维数组。

如果用单精度数据指定 t，则 chirp 函数生成单精度信号 y。

数据类型: single | double

`f0` — 在时刻 0 处的瞬时频率
`0` (默认) | 以 Hz 为单位的实数标量

在时刻 0 处的初始瞬时频率，指定为以 Hz 为单位表示的实数标量。

数据类型: single | double

`t1` — 参考时间
`1` (默认) | 以秒为单位的正标量

参考时间，指定为以秒为单位表示的正标量。

数据类型: single | double

`f1` — 在时刻 `t1` 处的瞬时频率
`100` (默认) | 以 Hz 为单位的实数标量

在时刻 t1 处的瞬时频率，指定为以 Hz 为单位表示的实数标量。

数据类型: single | double

`method` — 扫频方法
`"linear"` (默认) | `"quadratic"` | `"logarithmic"`

扫频方法，指定为 "linear"、"quadratic" 或 "logarithmic"。

"linear" - 指定由下式给出的瞬时频率扫描 f_i(t)：
$f_{i} (t) = f_{0} + β t,$
其中
$β = (f_{1} - f_{0}) / t_{1}$
且 f₀ 的默认值为 0。系数 β 确保在时间 t₁ 处保持期望的频率断点 f₁。
"quadratic" - 指定由下式给出的瞬时频率扫描 f_i(t)：
$f_{i} (t) = f_{0} + β t^{2},$
其中
$β = (f_{1} - f_{0}) / t_{1}^{2}$
且 f₀ 的默认值为 0。如果 f₀ > f₁（下扫），默认形状为凸形。如果 f₀ < f₁（上扫），默认形状为凹形。
"logarithmic" - 指定由下式给出的瞬时频率扫描 f_i(t)：
$f_{i} (t) = f_{0} \times β^{t},$
其中
$β = {(\frac{f_{1}}{f_{0}})}^{\frac{1}{t_{1}}}$
且 f₀ 的默认值为 10^–6。

数据类型: char | string

`phi` — 初始相位
`0` (默认) | 以度为单位的正标量

初始相位，指定为以度为单位表示的正标量。

数据类型: single | double

`shape` — 二次啁啾的频谱图形状
`"convex"` | `"concave"`

二次啁啾的频谱图形状，指定为 "convex" 或 "concave"。shape 描述抛物线相对于正频率轴的形状。如果未指定，则对于 f₀ > f₁ 的下扫情形，shape 设置为 "convex"；对于 f₀ < f₁ 的上扫情形，设置为 "concave"。

数据类型: char | string

`cplx` — 输出复/实性
`"real"` (默认) | `"complex"`

输出复/实性，指定为 "real" 或 "complex"。

数据类型: char | string

输出参量

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`y` — 扫频余弦信号
向量

扫频余弦信号，以向量形式返回。

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

基于线程的环境
使用 MATLAB® `backgroundPool` 在后台运行代码或使用 Parallel Computing Toolbox™ `ThreadPool` 加快代码运行速度。

此函数完全支持基于线程的环境。有关详细信息，请参阅在基于线程的环境中运行 MATLAB 函数。

版本历史记录

在 R2006a 之前推出

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R2024b: 生成单精度输出

chirp 函数支持单精度输出。

另请参阅

chirp

语法

说明

示例

线性啁啾

二次啁啾

凸二次啁啾

对称凹二次啁啾

对数啁啾

复啁啾

输入参数

t — 时间数组 向量 | 矩阵 | N 维数组

f0 — 在时刻 0 处的瞬时频率 0 (默认) | 以 Hz 为单位的实数标量

t1 — 参考时间 1 (默认) | 以秒为单位的正标量

f1 — 在时刻 t1 处的瞬时频率 100 (默认) | 以 Hz 为单位的实数标量

method — 扫频方法 "linear" (默认) | "quadratic" | "logarithmic"

phi — 初始相位 0 (默认) | 以度为单位的正标量

shape — 二次啁啾的频谱图形状 "convex" | "concave"

cplx — 输出复/实性 "real" (默认) | "complex"

输出参量

y — 扫频余弦信号 向量

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

基于线程的环境 使用 MATLAB® backgroundPool 在后台运行代码或使用 Parallel Computing Toolbox™ ThreadPool 加快代码运行速度。

版本历史记录

R2024b: 生成单精度输出

另请参阅

`t` — 时间数组
向量 | 矩阵 | N 维数组

`f0` — 在时刻 0 处的瞬时频率
`0` (默认) | 以 Hz 为单位的实数标量

`t1` — 参考时间
`1` (默认) | 以秒为单位的正标量

`f1` — 在时刻 `t1` 处的瞬时频率
`100` (默认) | 以 Hz 为单位的实数标量

`method` — 扫频方法
`"linear"` (默认) | `"quadratic"` | `"logarithmic"`

`phi` — 初始相位
`0` (默认) | 以度为单位的正标量

`shape` — 二次啁啾的频谱图形状
`"convex"` | `"concave"`

`cplx` — 输出复/实性
`"real"` (默认) | `"complex"`

`y` — 扫频余弦信号
向量

C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

基于线程的环境
使用 MATLAB® `backgroundPool` 在后台运行代码或使用 Parallel Computing Toolbox™ `ThreadPool` 加快代码运行速度。