چرپ کیست؟ توضیح بده.
چِرپ یا چَهچَهه سیگنالی است که در آن، فرکانس با گذشت زمان افزایش می‌یابد ("چهچهه-بالارونده") یا کاهش می‌یابد ("چهچهه-پایین‌رونده"). در برخی منابع، اصطلاح "چهچهه" به‌جای سیگنال جاروب استفاده می‌شود. معمولاً برای سامانه‌های سونار، رادار، و لیزر و سایر کاربردها، مانند مخابرات طیف گسترده استفاده می‌شود. این نوع سیگنال از نظر بیولوژیکی الهام گرفته شده است و به عنوان یک پدیده به دلیل پراکندگی (وابستگی غیرخطی بین فرکانس و سرعت انتشار مولفه‌های موج) رخ می‌دهد. معمولاً با استفاده از یک فیلتر تطبیق‌شده، که می‌تواند بخشی از کانال انتشار باشد، جبران می‌شود. با این حال، بسته به معیار عملکرد خاص، فنون بهتری هم برای رادار و هم برای مخابرات وجود دارد. از آنجایی که در رادار و فضا مورد استفاده قرار گرفت، برای استانداردهای مخابراتی نیز مورد استفاده قرار گرفت. برای کاربردهای رادار خودرو، معمولاً شکل‌موج مدوله‌شده با فرکانس خطی (LFMW) نامیده می‌شود.تعاریف.تعاریف پایه در اینجا به عنوان کمیت‌های فیزیک رایج، موقعیت (فاز)، سرعت (سرعت زاویه‌ای)، شتاب (چرپینگی) ترجمه می‌شوند. اگر شکل‌موج به صورت زیر تعریف شود:formula_1سپس فرکانس زاویه‌ای لحظه‌ای، "ω"، به عنوان نرخ فازی که توسط مشتق اول فاز ارائه می‌شود، تعریف می‌شود، با فرکانس عادی لحظه‌ای، "f"، نسخه بهنجارشده آن است:formula_2در نهایت، "چرپینگی زاویه‌ای لحظه‌ای" (نماد "γ") به عنوان مشتق دوم فاز لحظه‌ای یا مشتق اول فرکانس زاویه‌ای لحظه‌ای تعریف می‌شود.formula_3چرپینگی زاویه‌ای دارای واحدهای رادیان بر ثانیه (rad/s۲) است؛ بنابراین، مشابه "شتاب زاویه‌ای" است."چرپینگی عادی لحظه‌ای"' (نماد "c") یک نسخه بهنجارشده است که به عنوان نرخ تغییر فرکانس لحظه‌ای تعریف می‌شود:formula_4چرپینگی عادی دارای واحدهای مربع وارون ثانیه (s−۲) است؛ بنابراین، مشابه "شتاب دورانی" است.انواع.خطی.در یک چهچهه فرکانس خطی یا به سادگی چهچهه خطی، فرکانس لحظه‌ای formula_5 دقیقاً به صورت خطی با زمان تغییر می‌کند:formula_6در اینجا formula_7 فرکانس شروع (در زمان formula_8) و formula_9 نرخ چهچهه، ثابت فرض شده است:formula_10اینجا، formula_11 فرکانس نهایی است و formula_12 زمان لازم برای جاروب کردن از formula_13 به است.تابع حوزه-زمان متناظر برای فاز هر سیگنال نوسانی، انتگرال تابع فرکانس است، زیرا انتظار می‌رود فاز مانند formula_14 رشد کند؛ یعنی مشتق فاز فرکانس زاویه‌ای formula_15 است.برای چهچهه خطی، این نتیجه به شرح زیر است:formula_16در اینجا formula_17 فاز اولیه (در زمان formula_8) است؛ بنابراین به این سیگنال فاز درجه‌دوم نیز می‌گویند.تابع حوزه زمان متناظر برای یک چهچهه خطی سینوسی، سینوسِ فاز برحسب رادیان است:formula_19نمایی.در یک چهچهه هندسی، که به آن چهچهه نمایی نیز می‌گویند، فرکانس سیگنال با یک رابطه هندسی در طول زمان تغییر می‌کند. به عبارت دیگر، اگر دو نقطه در شکل‌موج انتخاب شود، formula_20 و formula_21 ، و فاصله زمانی بین آنها formula_22 ثابت نگه داشته شده، نسبت فرکانس formula_23 نیز ثابت خواهد بود.در یک چهچهه نمایی، فرکانس سیگنال به صورت نمایی بر حسب زمان تغییر می‌کند:formula_24در اینجا formula_7 فرکانس شروع (در formula_8) و formula_27 نرخ تغییر نمایی فرکانس است. برخلاف چهچهه خطی که دارای چرپینگی ثابت است، چهچهه نمایی دارای نرخ فرکانس افزایشی نمایی است.formula_28تابع حوزه زمان متناظر برای فاز یک چهچهه نمایی، انتگرال فرکانس است:formula_29اینجا formula_17 فاز اولیه ا (در formula_8) ست.تابع حوزه زمان متناظر برای یک چهچهه نمایی سینوسی، سینوس فاز برحسب رادیان است:formula_32همان‌طور که برای چهچهه خطی بود، فرکانس لحظه‌ای چهچهه نمایی از فرکانس اساسی formula_33 همراه با هارمونیک‌های اضافی تشکیل شده است. هذلولی.چهچهه‌های هذلولی در کاربردهای رادار استفاده می‌شود، زیرا حداکثر پاسخ فیلتر تطبیق‌شده را پس از اعوجاج توسط اثر داپلر نشان می‌دهند.در یک چهچهه هذلولی، فرکانس سیگنال به صورت هذلولی برحسب زمان تغییر می‌کند:formula_34تابع حوزه زمان متناظر برای فاز یک چهچهه هذلولی، انتگرال فرکانس است:formula_35دراینجا formula_17 فاز اولیه (در formula_8) است.تابع حوزه زمانی متناظر برای یک چهچهه هذلولی سینوسی، سینوس فاز برحسب رادیان است:formula_38تولید.یک سیگنال چهچهه را می‌توان با مدار آنالوگ از طریق یک نوسان‌ساز کنترل‌شده با ولتاژ (VCO) و یک ولتاژ کنترلی به صورت خطی یا نمایی تولید کرد. همچنین می‌توان آن را به صورت دیجیتالی توسط یک پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) و مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC)، با استفاده از یک ترکیب‌کننده دیجیتالی مستقیم (DDS) و با تغییر گام در نوسانگر عددی کنترل‌شده تولید کرد. همچنین می‌تواند توسط یک نوسانگر YIG تولید شود.تغییر در فرکانس کد مورس از فرکانس مورد نظر، به دلیل پایداری ضعیف در نوسانگر RF، به عنوان چهچهه شناخته می‌شود، و در سامانه آراس‌تی یک حرف ضمیمه C داده می‌شود.