चर्प: Difference between revisions

From Vigyanwiki
No edit summary
Line 17: Line 17:
c(t) = \frac{\gamma(t)}{2\pi} = \frac{df}{dt}
c(t) = \frac{\gamma(t)}{2\pi} = \frac{df}{dt}
</math>
</math>
इस प्रकार सजीवता तात्कालिक आवृत्ति के परिवर्तन की दर है।<ref name=Mann/>
इस प्रकार सजीवता तात्कालिक आवृत्ति के परिवर्तन की दर है।<ref name="Mann">Mann, Steve and Haykin, Simon;  The Chirplet Transform: A generalization of Gabor's Logon Transform; Vision Interface '91.[http://wearcam.org/chirplet/vi91scans/index.htm]</ref>
== प्रकार ==
== प्रकार ==


Line 99: Line 99:
== उत्पादन ==
== उत्पादन ==


एक [[वोल्टेज]]-नियंत्रित ऑसिलेटर (VCO) और एक रैखिक या घातीय रूप से रैंपिंग नियंत्रण वोल्टेज के माध्यम से [[एनालॉग सर्किट]]्री के साथ एक चिरप सिग्नल उत्पन्न किया जा सकता है। <ref>{{Cite web |title=Chirp Signal - an overview {{!}} ScienceDirect Topics |url=https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/chirp-signal |access-date=2023-02-10 |website=www.sciencedirect.com}}</ref>यह [[डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर]] (डीएसपी) और [[डिज़िटल से एनालॉग कन्वर्टर]] (डीएसी) द्वारा डिजिटल डेटा भी उत्पन्न किया जा सकता है, [[प्रत्यक्ष डिजिटल सिंथेसाइज़र]] (डीडीएस) का उपयोग करके और संख्यात्मक रूप से नियंत्रित ऑसीलेटर में चरण को अलग करके।<ref>{{Cite book |title= 2014 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC)|chapter=Implementation of DDS chirp signal generator on FPGA |chapter-url=https://www.researchgate.net/publication/290854522 |year=2014 |doi=10.1109/ICTC.2014.6983343|last1=Yang |first1=Heein |last2=Ryu |first2=Sang-Burm |last3=Lee |first3=Hyun-Chul |last4=Lee |first4=Sang-Gyu |last5=Yong |first5=Sang-Soon |last6=Kim |first6=Jae-Hyun |pages=956–959 |isbn=978-1-4799-6786-5 }}</ref> इसे वाईआईजी ऑसीलेटर द्वारा भी उत्पन्न किया जा सकता है।{{clarify|date=April 2015}}
[[वोल्टेज]]-नियंत्रित दोलक (VCO) और रैखिक या घातीय रूप से रैंपिंग नियंत्रण वोल्टेज के माध्यम से [[एनालॉग सर्किट|एनालॉग विद्युत् परिपथ तंत्र]] के साथ चिरप संकेत उत्पन्न किया जा सकता है।<ref>{{Cite web |title=Chirp Signal - an overview {{!}} ScienceDirect Topics |url=https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/chirp-signal |access-date=2023-02-10 |website=www.sciencedirect.com}}</ref> यह [[डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर|डिजिटल संकेत प्रोसेसर (डीएसपी)]] और [[डिज़िटल से एनालॉग कन्वर्टर|डिजिटल-से-एनालॉग परिवर्तक (डीएसी)]] द्वारा [[प्रत्यक्ष डिजिटल सिंथेसाइज़र|प्रत्यक्ष डिजिटल संश्लेषक (डीडीएस)]] का उपयोग करके और संख्यात्मक रूप से नियंत्रित दोलक में चरण को अलग करके डिजिटल रूप से उत्पन्न किया जा सकता है।<ref>{{Cite book |title= 2014 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC)|chapter=Implementation of DDS chirp signal generator on FPGA |chapter-url=https://www.researchgate.net/publication/290854522 |year=2014 |doi=10.1109/ICTC.2014.6983343|last1=Yang |first1=Heein |last2=Ryu |first2=Sang-Burm |last3=Lee |first3=Hyun-Chul |last4=Lee |first4=Sang-Gyu |last5=Yong |first5=Sang-Soon |last6=Kim |first6=Jae-Hyun |pages=956–959 |isbn=978-1-4799-6786-5 }}</ref> इसे वाईआईजी (YIG) दोलक द्वारा भी उत्पन्न किया जा सकता है।{{clarify|date=April 2015}}
== एक आवेग संकेत से संबंध ==
== आवेग संकेत से संबंध ==


[[File:Chirp animation.gif|thumb|चिरप और आवेग संकेत और उनके (चयनित) [[वर्णक्रमीय घटक]]। तल पर चार [[ एकरंगा ]] घटक, विभिन्न आवृत्ति की साइन तरंगें दी गई हैं। तरंगों में लाल रेखा अन्य साइन तरंगों के सापेक्ष चरण बदलाव देती है, जो चिरप विशेषता से उत्पन्न होती है। एनीमेशन [[ चरण में बदलाव ]] को चरणबद्ध तरीके से हटाता है (जैसे कि मिलान किए गए फ़िल्टरिंग के साथ), जिसके परिणामस्वरूप एक [[सिंक समारोह]] होता है जब कोई सापेक्ष चरण शिफ्ट नहीं बचा होता है।]]एक चिरप सिग्नल एक ही वर्णक्रमीय सामग्री को [[डिराक डेल्टा समारोह]] के साथ साझा करता है। हालांकि, आवेग संकेत के विपरीत, चिरप सिग्नल 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> यानी, उनके पावर स्पेक्ट्रा एक जैसे हैं लेकिन [[चरण स्पेक्ट्रम]] अलग हैं। एक संकेत प्रसार माध्यम के फैलाव (प्रकाशिकी) के परिणामस्वरूप आवेग संकेतों के चिरप्स में अनजाने में रूपांतरण हो सकता है। दूसरी ओर, कई व्यावहारिक अनुप्रयोग, जैसे कि [[चहकती नाड़ी प्रवर्धन]] या इकोलोकेशन सिस्टम,<ref name="dspguide"/>अपने स्वाभाविक रूप से कम [[ शिखा कारक ]] | पीक-टू-एवरेज पावर रेशियो (PAPR) के कारण आवेगों के बजाय चिरप संकेतों का उपयोग करें।<ref name=arxiv/>
[[File:Chirp animation.gif|thumb|चिरप और आवेग संकेत और उनके (चयनित) [[वर्णक्रमीय घटक]]। तल पर चार [[ एकरंगा ]] घटक, विभिन्न आवृत्ति की साइन तरंगें दी गई हैं। तरंगों में लाल रेखा अन्य साइन तरंगों के सापेक्ष चरण बदलाव देती है, जो चिरप विशेषता से उत्पन्न होती है। एनीमेशन [[ चरण में बदलाव ]] को चरणबद्ध तरीके से हटाता है (जैसे कि मिलान किए गए फ़िल्टरिंग के साथ), जिसके परिणामस्वरूप एक [[सिंक समारोह]] होता है जब कोई सापेक्ष चरण शिफ्ट नहीं बचा होता 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/>
== उपयोग और घटनाएं ==
== उपयोग और घटनाएं ==


=== चिरप मॉडुलन ===
=== चिरप मॉडुलन ===
डिजिटल संचार के लिए चिरप मॉड्यूलेशन, या रैखिक आवृत्ति मॉड्यूलेशन, 1954 में [[सिडनी डार्लिंगटन]] द्वारा 1962 में विंकलर द्वारा बाद में किए गए महत्वपूर्ण कार्य के साथ पेटेंट कराया गया था। इस प्रकार के मॉड्यूलेशन साइनसॉइडल वेवफॉर्म को नियोजित करते हैं जिनकी तात्कालिक आवृत्ति समय के साथ रैखिक रूप से बढ़ती या घटती है। इन तरंगों को आमतौर पर रैखिक चिंराट या बस चिंराट कहा जाता है।
1954 में [[सिडनी डार्लिंगटन]] द्वारा डिजिटल संचार के लिए चिरप मॉडुलन या रैखिक आवृत्ति मॉडुलन का पेटेंट कराया गया था, जिसमें 1962 में विंकलर द्वारा किए गए महत्वपूर्ण कार्य सम्मिलित थे। इस प्रकार के मॉडुलन में ज्यावक्रीय तरंगों का प्रयोग किया जाता है, जिनकी तात्कालिक आवृत्ति समय के साथ रैखिक रूप से बढ़ती या घटती है। इन तरंगों को प्रायः रैखिक चिरप या केवल चिरप के रूप में जाना जाता है।  


इसलिए जिस दर पर उनकी आवृत्ति बदलती है उसे चिरप दर कहा जाता है। बाइनरी चिर्प मॉड्यूलेशन में, बाइनरी डेटा को बिट्स को विपरीत चिरप दरों के चिर्प्स में मैप करके प्रेषित किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक बिट अवधि से अधिक 1 को सकारात्मक दर a और 0 के साथ एक चिरप को नकारात्मक दर -a के साथ सौंपा गया है। रडार अनुप्रयोगों में चिरप्स का अत्यधिक उपयोग किया गया है और इसके परिणामस्वरूप संचरण के लिए उन्नत स्रोत और रैखिक चिर्प्स के स्वागत के लिए मिलान किए गए फिल्टर उपलब्ध हैं।
इसलिए जिस दर से उनकी आवृत्ति में परिवर्तन होता है उसे चिरप दर कहा जाता है। बाइनरी चिरप मॉडुलन में, बाइनरी डेटा बिट्स को विपरीत चिरप दरों के चिरप में मैप करके प्रेषित किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक बिट अवधि में "1" को सकारात्मक दर a और "0" के साथ चिरप को ऋणात्मक दर -a के साथ निर्धारित किया जाता है। रडार अनुप्रयोगों में चिरप्स का अत्यधिक उपयोग किया गया है और इसके परिणामस्वरूप संचरण के लिए उन्नत स्रोत और रैखिक चिर्प्स के अधिग्रहण के लिए मिलान किए गए फिल्टर उपलब्ध हैं।  


[[File:P-type-chirplets-for-image-processing.png|thumb|upright=1.3|(ए) छवि प्रसंस्करण में, प्रत्यक्ष आवधिकता शायद ही कभी होती है, बल्कि, परिप्रेक्ष्य में आवधिकता का सामना करना पड़ता है। (बी) खिड़कियों के अंदर बारी-बारी से अंधेरे स्थान, और सफेद कंक्रीट के प्रकाश स्थान, दाईं ओर चहक (आवृत्ति में वृद्धि) जैसी दोहराई जाने वाली संरचनाएं। (सी) इस प्रकार छवि प्रसंस्करण के लिए सबसे उपयुक्त चिरप अक्सर एक प्रक्षेपी चहकती है।]]
[[File:P-type-chirplets-for-image-processing.png|thumb|upright=1.3|(ए) छवि प्रसंस्करण में, प्रत्यक्ष आवधिकता शायद ही कभी होती है, बल्कि, परिप्रेक्ष्य में आवधिकता का सामना करना पड़ता है। (बी) खिड़कियों के अंदर बारी-बारी से अंधेरे स्थान, और सफेद कंक्रीट के प्रकाश स्थान, दाईं ओर चहक (आवृत्ति में वृद्धि) जैसी दोहराई जाने वाली संरचनाएं। (सी) इस प्रकार छवि प्रसंस्करण के लिए सबसे उपयुक्त चिरप अक्सर एक प्रक्षेपी चहकती है।]]


=== चिरपलेट रूपांतरण ===
=== चिरपलेट रूपांतरण ===
{{main article|Chirplet transform}}
{{main article|चिरपलेट रूपांतरण}}


एक अन्य प्रकार का चिर प्रक्षेप्य चहक है, इस रूप का:
एक अन्य प्रकार का चिरप प्रक्षेप्य चिरप है, इस रूप का-


: <math>g = f\left[\frac{a \cdot x + b}{c \cdot x + 1}\right]</math>,
: <math>g = f\left[\frac{a \cdot x + b}{c \cdot x + 1}\right]</math>,


तीन पैरामीटर a (स्केल), b (अनुवाद), और c (चिरता) होना। प्रोजेक्टिव चिरप [[ मूर्ति प्रोद्योगिकी ]] के लिए आदर्श रूप से अनुकूल है, और प्रोजेक्टिव [[चिर्लेट परिवर्तन]] के लिए आधार बनाता है।<ref name="Mann">Mann, Steve and Haykin, Simon;  The Chirplet Transform: A generalization of Gabor's Logon Transform; Vision Interface '91.[http://wearcam.org/chirplet/vi91scans/index.htm]</ref>
तीन पैरामीटर a (पैमाना), b (अनुवाद), और c (सजीवता) होना। प्रक्षेपी चिरप छवि प्रसंस्करण[[ मूर्ति प्रोद्योगिकी |मूर्ति प्रोद्योगिकी]] के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है, और प्रक्षेपी चिरपलेट रूपांतरण[[चिर्लेट परिवर्तन]] के लिए आधार बनाता है।<ref name="Mann" />  
 
 
=== कुंजी चहक ===
=== कुंजी चहक ===
[[ आकाशवाणी आवृति ]] [[थरथरानवाला]] में खराब स्थिरता के कारण वांछित आवृत्ति से [[मोर्स कोड]] की आवृत्ति में बदलाव को चिरप के रूप में जाना जाता है,<ref>The Beginner's Handbook of Amateur Radio By Clay Laster</ref> और R-S-T प्रणाली में एक संलग्न अक्षर 'C' दिया गया है।
[[ आकाशवाणी आवृति ]] [[थरथरानवाला]] में खराब स्थिरता के कारण वांछित आवृत्ति से [[मोर्स कोड]] की आवृत्ति में बदलाव को चिरप के रूप में जाना जाता है,<ref>The Beginner's Handbook of Amateur Radio By Clay Laster</ref> और R-S-T प्रणाली में एक संलग्न अक्षर 'C' दिया गया है।
{{clear}}
== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
* [[चिर स्पेक्ट्रम]] - चिरप संकेतों की आवृत्ति स्पेक्ट्रम का विश्लेषण
* [[चिर स्पेक्ट्रम]] - चिरप संकेतों की आवृत्ति स्पेक्ट्रम का विश्लेषण

Revision as of 21:23, 16 April 2023

File:Linear-chirp.svg
एक रेखीय चिर तरंग; एक साइनसोइडल 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 पल्स 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-

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-

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-

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

प्रकार

रेखीय

File:LinearChirpMatlab.png
एक रैखिक चिर का spectrogram । स्पेक्ट्रोग्राम प्लॉट समय के एक समारोह के रूप में आवृत्ति में परिवर्तन की रैखिक दर को प्रदर्शित करता है, इस मामले में 0 से 7 kHz तक, हर 2.3 सेकंड में दोहराता है। संकेतित आवृत्ति और समय पर प्लॉट की तीव्रता सिग्नल में ऊर्जा सामग्री के समानुपाती होती है।

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

,

जहां प्रारंभिक आवृत्ति (समय पर) है और चिरप दर है, जिसे स्थिर मान लिया गया है-

.

यहाँ, अंतिम आवृत्ति है और वह समय है जो इसे