chirp

1. C-FCT 2024

2. Modulação em Frequência Linear
Também conhecida como chirp
Um chirp é um sinal no qual a frequência aumenta (chirp
para cima) ou diminui (chirp para baixo) com o tempo.
É comumente aplicado a sistemas de sonar, radar e laser,
e a outras aplicações, como em comunicações de
espectro espalhado (ver espectro espalhado chirp).
LFM

3. Geralmente é compensado usando um filtro casado.
Para aplicações de radar automotivo, geralmente é
chamada de forma de onda modulada em frequência
linear (LFMW).

4. No uso de espalhamento no espectro, dispositivos de
ondas acústicas de superfície (SAW) são frequentemente
usados para gerar e desmodular os sinais emitidos. Na
óptica, os pulsos de laser ultracurtos também
apresentam chirp, que, em sistemas de transmissão
óptica, interage com as propriedades de dispersão dos
materiais, aumentando ou diminuindo a dispersão total
do pulso à medida que o sinal se propaga.

5. As definições básicas aqui são traduzidas como
localização (fase), velocidade (velocidade angular),
aceleração (vibração) das quantidades físicas comuns.
Se uma forma de onda for definida como:

6. então a frequência angular instantânea, ω, é
definida como a taxa de fase dada pela primeira
derivada da fase, com a frequência ordinária
instantânea, f, sendo sua versão normalizada:

7. Finalmente, o chirpyness angular instantâneo (símbolo
γ) é definido como a segunda derivada da fase
instantânea ou a primeira derivada da frequência
angular instantânea:

8. O chirpyness angular tem unidades de radianos por
segundo quadrado (rad/s2); portanto, é análogo à
aceleração angular.
O chirpyness comum instantâneo (símbolo c) é uma
versão normalizada, definida como a taxa de mudança
da frequência instantânea

9. O chirpyness comum tem unidades de segundos
recíprocos quadrados (s−2); portanto, é análogo à
aceleração rotacional.

10. Uma forma de onda de
chirp linear; uma onda
senoidal que aumenta de
frequência linearmente ao
longo do tempo.

11. TIPOS
LINEAR
Em um chirp de frequência linear ou simplesmente
chirp linear, a frequência instantânea f ( t ) varia
linearmente com o tempo:
A função correspondente no domínio do tempo para
um chirp linear senoidal é o seno da fase em radianos:
ϕ0 é a fase inicial (no tempo t = 0). Por isso
também é chamado de sinal de fase
quadrática
f0 é a frequência inicial (no tempo t
= 0) e c é a taxa de chirp, assumida
como constante:

12. Geométrico
Em um chirp geométrico, também chamado de chirp
exponencial, a frequência do sinal varia com uma relação
geométrica ao longo do tempo. Em outras palavras, se
dois pontos na forma de onda forem escolhidos, t1 e t2 , e
o intervalo de tempo entre eles T = t2 − t1 for mantido
constante, a razão de frequência f(t2) / f(t1) também será
constante.

13. Em um sinal sonoro exponencial, a frequência do sinal
varia exponencialmente em função do tempo:
onde f 0 é a frequência inicial (em t = 0) e k é a taxa de mudança exponencial na frequência. Ao contrário do
chirp linear, que tem um chirp constante, um chirp exponencial tem uma taxa de frequência que aumenta
exponencialmente.

14. A função correspondente no domínio do tempo para um
chirp exponencial senoidal é o seno da fase em radianos:

15. Assim como foi o caso do Chirp Linear , a frequência
instantânea do Chirp Exponencial consiste na
frequência fundamental acompanhada por
harmônicos adicionais.

16. TIPOS
Hiperbólico
Chirps hiperbólicos são usados em aplicações sonar e
radar, pois mostram a resposta máxima do filtro
correspondente após serem distorcidos pelo efeito
Doppler. Em um sinal hiperbólico, a frequência do sinal
varia hiperbolicamente em função do tempo:

17. A função no domínio do tempo correspondente para a
fase de um chirp hiperbólico é a integral da frequência:

18. Onde Φ0 é a fase inicial (em t=0).
A função no domínio do tempo correspondente para um
chirp hiperbólico senoidal é o seno da fase em radianos:

19. Geração
Um sinal chirp pode ser gerado com circuitos analógicos
por meio de um oscilador controlado por tensão (VCO) e
uma tensão de controle de rampa linear ou exponencial.
Também pode ser gerado digitalmente por um processador
de sinal digital (DSP) e um conversor digital para analógico
(DAC), usando um sintetizador digital direto (DDS) e
variando o passo no oscilador controlado numericamente.
Também pode ser gerado por um oscilador YIG.

20. Modulação Chirp
Sinais de chirp e impulso e seus componentes
espectrais (selecionados). Na parte inferior são
apresentados quatro componentes monocromáticos,
ondas senoidais de frequências diferentes. A linha
vermelha nas ondas dá a mudança de fase relativa às
outras ondas senoidais, originadas da característica
chirp. A animação remove a mudança de fase passo a
passo (como na filtragem correspondente), resultando
em um pulso sincronizado quando não resta nenhuma
mudança de fase relativa.

21. ara chilrear linear (cinco
plo sonoro para chilrear
tições)
Exemplo sonoro para chilrear linear (cinco repetições)

22. EQUAÇÃO
RADAR
-Forma Simplificada da Equação Radar;
- Detecção de Sinais em Ruído;
- Ruído Recebido e Relação Sinal-Ruído (S/N);
- Funções Densidade de Probabilidade;
- Probabilidade de Detecção e de Falso Alarme;

23. EQUAÇÃO RADAR
- Integração de Pulsos Radar;
- Seção Reta Radar;
- Potência Transmitida;
- Frequência de Repetição de Pulso; e
- Parâmetro de Antenas.

24. • Magnetron;
• Klystron;
• Amplificadores; e
• Moduladores.
TRANSMISSOR RADAR

25. RECEPTOR RADAR
- Receptor Radar Genérico;
- Super Heteródino;
- Ruído do Receptor; e
- Figura de Ruído.

26. INFORMAÇÕES DOS SINAIS RADAR
• Medidas de um Alvo Pontual;
• Precisão e Resolução de Sistemas Radar;
• Medidas de Distância;
• Medidas Angulares; e
• Medidas de Velocidade.

27. CLUTTER RADAR
Introdução ao Clutter Radar;
- Clutter de Terra;
- Clutter do Mar;
- Clutter Atmosférico; e
- Detecção de Alvos em Clutter.

28. - Radar Doppler;
- Radar Doppler Pulsado;
- Radar Doppler CW;
- Radar Monopulso;
- Radar de Direção de Tiro;
- Radar 3D;
TIPOS DE RADARES

29. TIPOS DE RADARES
- Radar de Abertura Sintética;
- Radar Secundário;
- Radar TWS (Track While Scan);
- Radar de Varredura Cônica (CON-SCAN);
- Radar Multifunção; e
- Radar LPI/LPID.

30. TESTE