चर्प: Difference between revisions

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रेखीय चिर तरंग, ज्यावक्रीय तरंग जो समय के साथ रैखिक रूप से आवृत्ति में बढ़ती है

चिरप एक संकेत है जिसमें समय के साथ आवृत्ति बढ़ती (अप-चिरप) या घटती (डॉउन-चिरप) है। कुछ स्रोतों में, चिरप शब्द का उपयोग स्वीप संकेत के साथ एक दूसरे के रूप में किया जाता है।^[1] यह सामान्यतः सोनार, रडार और लेजर प्रणाली और अन्य अनुप्रयोगों जैसे विस्तार-स्पेक्ट्रम संचार (चिरप विस्तार स्पेक्ट्रम देखें) में लागू होता है। यह संकेत प्रकार जैविक रूप से प्रेरित है और प्रसार (तरंग घटकों की आवृत्ति और प्रसार गति के बीच एक गैर-रैखिक निर्भरता) के कारण एक घटना के रूप में होता है। प्रायः मेल खाने वाले फिल्टर का उपयोग करके प्रतिपूर्ति की जाती है, जो प्रचार चैनल का भाग हो सकता है। हालांकि, प्रदर्शन के विशिष्ट माप के आधार पर, रडार और संचार दोनों के लिए बेहतर तकनीकें हैं। चूंकि इसका उपयोग राडार और अंतरिक्ष में किया जाता था, इसलिए इसे संचार मानकों के लिए भी अपनाया गया है। स्वचालित रडार अनुप्रयोगों के लिए, इसे प्रायः रैखिक आवृत्ति संग्राहक तरंग (LFMW) कहा जाता है।^[2]

विस्तार-स्पेक्ट्रम उपयोग में, सतह ध्वनिक तरंग (एसएडब्ल्यू) उपकरणों का उपयोग प्रायः चिरप्ड संकेतों को उत्पन्न करने और डिमॉड्यूलेट करने के लिए किया जाता है। प्रकाशिकी में, अतिलघु लेजर स्पंदन भी चिरप प्रदर्शित करते हैं, जो प्रकाशीय संचरण प्रणाली में, पदार्थ के प्रसार गुणों के साथ संपर्क करते है, संकेत के प्रसार के रूप में कुल स्पंद प्रसार को बढ़ाता या घटाता है। नाम पक्षियों द्वारा की गई चहकती आवाज का संदर्भ है पक्षी स्वर देखें।

परिभाषाएँ

यहाँ मूल परिभाषाएँ सामान्य भौतिकी मात्रा स्थान (चरण), गति (कोणीय वेग), त्वरण (सजीवता) के रूप में अनुवाद करती हैं। यदि एक तरंग रूप को इस प्रकार परिभाषित किया गया है-

x(t)=\sin \left(\phi (t)\right)

तब तात्कालिक कोणीय आवृत्ति, ω, को चरण दर के रूप में परिभाषित किया जाता है, जैसा कि चरण के पहले व्युत्पन्न द्वारा दिया जाता है, तात्कालिक सामान्य आवृत्ति के साथ, f, इसका सामान्यीकृत संस्करण है-

\omega (t)={\frac {d\phi (t)}{dt}},\,f(t)={\frac {\omega (t)}{2\pi }}

अंत में, तात्कालिक कोणीय सजीवता, γ, को तात्कालिक चरण के दूसरे व्युत्पन्न या तात्कालिक कोणीय आवृत्ति के पहले व्युत्पन्न के रूप में परिभाषित किया गया है, तात्कालिक सामान्य सजीवता के साथ, c, इसका सामान्यीकृत संस्करण है-

\gamma (t)={\frac {d^{2}\phi (t)}{dt^{2}}}={\frac {d\omega (t)}{dt}},\;c(t)={\frac {\gamma (t)}{2\pi }}={\frac {df}{dt}}

इस प्रकार सजीवता तात्कालिक आवृत्ति के परिवर्तन की दर है।^[3]

प्रकार

रेखीय

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एक रैखिक चिरप का स्पेक्ट्रोग्राम। स्पेक्ट्रोग्राम प्लॉट समय के फलन के रूप में आवृत्ति में परिवर्तन की रैखिक दर को प्रदर्शित करता है, इस स्थिति में 0 से 7 किलोहर्ट्ज़ (kHz) तक, प्रत्येक 2.3 सेकंड में पुनरावृत्ति करता है। संकेतित आवृत्ति और समय पर प्लॉट की तीव्रता संकेत में ऊर्जा सामग्री के समानुपाती होती है।

एक रेखीय-आवृत्ति चिरप या केवल रेखीय चिरप में, तात्कालिक आवृत्ति $f(t)$ समय के साथ बिल्कुल रैखिक रूप से भिन्न होती है-

f(t)=ct+f_{0}

,

जहां $f_{0}$ प्रारंभिक आवृत्ति (समय $t=0$ पर) है और $c$ चिरप दर है, जिसे स्थिर मान लिया गया है-

c={\frac {f_{1}-f_{0}}{T}}

.

यहाँ, $f_{1}$ अंतिम आवृत्ति है और $T$ वह समय है जो इसे $f_{0}$ से $f_{1}$ तक स्वीप करने में लगता है।

किसी भी दोलन संकेत के चरण के लिए संबंधित समय-क्षेत्र फलन आवृत्ति फलन का अभिन्न अंग है, क्योंकि चरण को $\phi (t+\Delta t)\simeq \phi (t)+2\pi f(t)\,\Delta t$ की तरह बढ़ने की अपेक्षा करता है, अर्थात, चरण का व्युत्पन्न कोणीय आवृत्ति $phi prime left parenthesis t right parenthesis equals 2 pi f left parenthesis t right parenthesis$

[1]

[2]

[3]

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 [[File:Linear-chirp.svg|thumb|upright=1.3|रेखीय चिर तरंग, ज्यावक्रीय तरंग जो समय के साथ रैखिक रूप से आवृत्ति में बढ़ती है]]चिरप एक [[संकेत (सूचना सिद्धांत)|संकेत]] है जिसमें समय के साथ [[आवृत्ति]] बढ़ती (अप-चिरप) या घटती (डॉउन-चिरप) है। कुछ स्रोतों में, चिरप शब्द का उपयोग '''स्वीप संकेत''' के साथ एक दूसरे के रूप में किया जाता है।''<ref>Weisstein, Eric W. "Sweep Signal". From MathWorld--A Wolfram Web Resource. http://mathworld.wolfram.com/SweepSignal.html</ref>'' यह सामान्यतः ''[[सोनार]]'', ''[[राडार|रडार]]'' और ''[[लेज़र|लेजर]]'' प्रणाली और अन्य अनुप्रयोगों जैसे ''[[ रंगावली विस्तार |विस्तार-स्पेक्ट्रम संचार]]'' (''[[चिर स्प्रेड स्पेक्ट्रम|चिरप विस्तार स्पेक्ट्रम]]'' देखें) में लागू होता है। यह संकेत प्रकार जैविक रूप से प्रेरित है और प्रसार (तरंग घटकों की आवृत्ति और प्रसार गति के बीच एक गैर-रैखिक निर्भरता) के कारण एक घटना के रूप में होता है। प्रायः मेल खाने वाले फिल्टर का उपयोग करके प्रतिपूर्ति की जाती है, जो प्रचार चैनल का भाग हो सकता है। हालांकि, प्रदर्शन के विशिष्ट माप के आधार पर, रडार और संचार दोनों के लिए बेहतर तकनीकें हैं। चूंकि इसका उपयोग राडार और अंतरिक्ष में किया जाता था, इसलिए इसे संचार मानकों के लिए भी अपनाया गया है। स्वचालित रडार अनुप्रयोगों के लिए, इसे प्रायः रैखिक आवृत्ति संग्राहक तरंग (LFMW) कहा जाता है।''<ref>{{Cite journal |title= एक रेखीय आवृत्ति संग्राहक संकेत का उपयोग करके कई चलती वस्तुओं की दूरी और वेग मापन के लिए एक सरलीकृत तकनीक|url=https://www.researchgate.net/publication/301941486 |journal= IEEE Sensors Journal|year=2016 |doi=10.1109/JSEN.2016.2563458|last1=Lee |first1=Tae-Yun |last2=Jeon |first2=Se-Yeon |last3=Han |first3=Junghwan |last4=Skvortsov |first4=Vladimir |last5=Nikitin |first5=Konstantin |last6=Ka |first6=Min-Ho |volume=16 |issue=15 |pages=5912–5920 |bibcode=2016ISenJ..16.5912L |s2cid=41233620 }}</ref>''
-विस्तार-स्पेक्ट्रम उपयोग में, [[सतह ध्वनिक तरंग]] (एसएडब्ल्यू) उपकरणों का उपयोग प्रायः चिरप्ड संकेतों को उत्पन्न करने और डिमॉड्यूलेट करने के लिए किया जाता है। [[प्रकाशिकी]] में, [[अल्ट्राशॉर्ट पल्स|अतिलघु लेजर स्पंदन]] भी चिरप प्रदर्शित करते हैं, जो प्रकाशीय संचरण प्रणाली में, पदार्थ के प्रसार गुणों के साथ संपर्क करते है, संकेत के प्रसार के रूप में कुल पल्स प्रसार को बढ़ाता या घटाता है। नाम पक्षियों द्वारा की गई चहकती आवाज का संदर्भ है [[पक्षी स्वर]] देखें।
+विस्तार-स्पेक्ट्रम उपयोग में, [[सतह ध्वनिक तरंग]] (एसएडब्ल्यू) उपकरणों का उपयोग प्रायः चिरप्ड संकेतों को उत्पन्न करने और डिमॉड्यूलेट करने के लिए किया जाता है। [[प्रकाशिकी]] में, [[अल्ट्राशॉर्ट पल्स|अतिलघु लेजर स्पंदन]] भी चिरप प्रदर्शित करते हैं, जो प्रकाशीय संचरण प्रणाली में, पदार्थ के प्रसार गुणों के साथ संपर्क करते है, संकेत के प्रसार के रूप में कुल  स्पंद प्रसार को बढ़ाता या घटाता है। नाम पक्षियों द्वारा की गई चहकती आवाज का संदर्भ है [[पक्षी स्वर]] देखें।
 == परिभाषाएँ ==
 यहाँ मूल परिभाषाएँ सामान्य भौतिकी मात्रा स्थान (चरण), गति (कोणीय वेग), त्वरण (सजीवता) के रूप में अनुवाद करती हैं। यदि एक [[तरंग]] रूप को इस प्रकार परिभाषित किया गया है-
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 == आवेग संकेत से संबंध ==
-[[File:Chirp animation.gif|thumb|चिरप और आवेग संकेत और उनके (चयनित) [[वर्णक्रमीय घटक]]। नीचे चार [[ एकरंगा |एकवर्णी]] घटक, विभिन्न आवृत्ति की साइन तरंगें दी गई हैं। तरंगों में लाल रेखा अन्य साइन तरंगों के सापेक्ष चरण परिवर्तन देती है, जो कि चिरप विशेषता से उत्पन्न होती है। एनीमेशन [[ चरण में बदलाव |चरण परिवर्तन]] को क्रमशः (जैसे कि मिलान फ़िल्टरिंग के साथ) हटा देता है जिसके परिणामस्वरूप [[सिंक समारोह|सिंक पल्स]] होता है जब कोई सापेक्ष चरण परिवर्तन नहीं बचता है।]]चिरप संकेत एक ही वर्णक्रमीय सामग्री को [[डिराक डेल्टा समारोह|आवेग संकेत]] के साथ साझा करता है। हालाँकि, आवेग संकेत के विपरीत, चिरप संकेत के वर्णक्रमीय घटकों के अलग-अलग चरण होते हैं,<ref name="berkeley">{{cite web|url=http://setiathome.berkeley.edu/ap_chirp.php|title=चहकती हुई दालें|publisher=setiathome.berkeley.edu|access-date=2014-12-03}}</ref><ref name="google2">{{cite book|title=इमेजिंग में फूरियर तरीके|author=Easton, R.L.|date=2010|publisher=Wiley|isbn=9781119991861|url=https://books.google.com/books?id=QuIHjnXQqM8C|page=700|access-date=2014-12-03}}</ref><ref name="dspguide">{{cite web|url=http://www.dspguide.com/ch11/6.htm|title=चिरप सिग्नल|publisher=dspguide.com|access-date=2014-12-03}}</ref><ref name="arxiv">{{cite arXiv | eprint=1907.04186 | last1=Nikitin | first1=Alexei V. | last2=Davidchack | first2=Ruslan L. | title=Bandwidth is Not Enough: "Hidden" Outlier Noise and Its Mitigation | year=2019 | class=eess.SP }}</ref> अर्थात, उनकी शक्ति स्पेक्ट्रा समान होती है लेकिन [[चरण स्पेक्ट्रम|चरण स्पेक्ट्रा]] अलग होती है। संकेत प्रसार माध्यम के प्रसार के परिणामस्वरूप आवेग संकेतों के चिरप्स में अनजाने में रूपांतरण हो सकता है। दूसरी ओर, कई व्यावहारिक अनुप्रयोग, जैसे [[चहकती नाड़ी प्रवर्धन|चिरप्ड पल्स प्रवर्धकों]] या प्रतिध्वनि निर्धारण प्रणाली,<ref name="dspguide"/> आवेगों के स्थान पर चिरप संकेतों का उपयोग करते हैं क्योंकि उनके स्वाभाविक रूप से निचले शिखर-से-औसत शक्ति अनुपात (पीएपीआर) होते हैं।<ref name=arxiv/>
+[[File:Chirp animation.gif|thumb|चिरप और आवेग संकेत और उनके (चयनित) [[वर्णक्रमीय घटक]]। नीचे चार [[ एकरंगा |एकवर्णी]] घटक, विभिन्न आवृत्ति की साइन तरंगें दी गई हैं। तरंगों में लाल रेखा अन्य साइन तरंगों के सापेक्ष चरण परिवर्तन देती है, जो कि चिरप विशेषता से उत्पन्न होती है। एनीमेशन [[ चरण में बदलाव |चरण परिवर्तन]] को क्रमशः (जैसे कि मिलान फ़िल्टरिंग के साथ) हटा देता है जिसके परिणामस्वरूप [[सिंक समारोह|सिंक  स्पंद]] होता है जब कोई सापेक्ष चरण परिवर्तन नहीं बचता है।]]चिरप संकेत एक ही वर्णक्रमीय सामग्री को [[डिराक डेल्टा समारोह|आवेग संकेत]] के साथ साझा करता है। हालाँकि, आवेग संकेत के विपरीत, चिरप संकेत के वर्णक्रमीय घटकों के अलग-अलग चरण होते हैं,<ref name="berkeley">{{cite web|url=http://setiathome.berkeley.edu/ap_chirp.php|title=चहकती हुई दालें|publisher=setiathome.berkeley.edu|access-date=2014-12-03}}</ref><ref name="google2">{{cite book|title=इमेजिंग में फूरियर तरीके|author=Easton, R.L.|date=2010|publisher=Wiley|isbn=9781119991861|url=https://books.google.com/books?id=QuIHjnXQqM8C|page=700|access-date=2014-12-03}}</ref><ref name="dspguide">{{cite web|url=http://www.dspguide.com/ch11/6.htm|title=चिरप सिग्नल|publisher=dspguide.com|access-date=2014-12-03}}</ref><ref name="arxiv">{{cite arXiv | eprint=1907.04186 | last1=Nikitin | first1=Alexei V. | last2=Davidchack | first2=Ruslan L. | title=Bandwidth is Not Enough: "Hidden" Outlier Noise and Its Mitigation | year=2019 | class=eess.SP }}</ref> अर्थात, उनकी शक्ति स्पेक्ट्रा समान होती है लेकिन [[चरण स्पेक्ट्रम|चरण स्पेक्ट्रा]] अलग होती है। संकेत प्रसार माध्यम के प्रसार के परिणामस्वरूप आवेग संकेतों के चिरप्स में अनजाने में रूपांतरण हो सकता है। दूसरी ओर, कई व्यावहारिक अनुप्रयोग, जैसे [[चहकती नाड़ी प्रवर्धन|चिरप्ड  स्पंद प्रवर्धकों]] या प्रतिध्वनि निर्धारण प्रणाली,<ref name="dspguide"/> आवेगों के स्थान पर चिरप संकेतों का उपयोग करते हैं क्योंकि उनके स्वाभाविक रूप से निचले शिखर-से-औसत शक्ति अनुपात (पीएपीआर) होते हैं।<ref name=arxiv/>
 == उपयोग और घटनाएं ==
@@ Line 127: / Line 127: @@
 * चिरप विस्तार स्पेक्ट्रम - वायरलेस दूरसंचार मानक IEEE 802.15.4a CSS का एक भाग
 * [[चहकता हुआ दर्पण|चिरप्ड दर्पण]]
-* चिरप्ड पल्स प्रवर्धन
+* चिरप्ड  स्पंद प्रवर्धन
 * चिरपलेट रूपांतरण - स्थानीय चिरप फलनों के एक समूह पर आधारित संकेत प्रतिनिधित्व।
 * [[सतत तरंग रडार]]
 * प्रसार (प्रकाशिकी)
-* [[पल्स संपीड़न|पल्स संपीडन]]
+* [[पल्स संपीड़न|स्पंद संपीडन]]
 * रेडियो प्रसारण

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