Astropulse:啁啾脉冲

来自中国分布式计算总站
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Chirped pulses
啁啾信号


1. 一个短脉冲实际上是由许多分布在不同频率的窄带信号所合成的。下图展示的是由四个窄带信号依次叠加以形成一个短脉冲的过程。这里的“窄带”表示的是信号的持续时间长而且呈波浪状,看上去就像一个正弦函数,对应下图中左边的那几个信号。四个窄带信号的合成结果显示在下图右边。X 轴表示时间,Y 轴表示脉冲的幅度。(对于水波来说,幅度就是波纹的高度,对于声波,幅度表示的是气压,对于电磁波,幅度表示的是电场或磁场的强度。)请特别注意下图最右下角的那幅子图!那是所有四个原始信号的叠加结果,它已经看上去像是一个短脉冲了,而不再是呈波浪状。

Delta from 4.jpg

2. 图 2 和图 1 类似,只不过我们这回是把 100 个窄带信号叠加起来。下图中右边的四幅子图依次表示叠加了 25 个、50 个、75 个以及 100 个信号后的结果。现在最右下角的那个波形已经是一个非常短的脉冲啦。

Delta from 100.jpg

3. 最后,让我们来对信号进行色散处理。这意味着较高频率的信号(也就是单位时间内容有更多波峰的信号)会更早地到达,而较低频率的信号会来得更晚些。最终得到的结果就是一个“啁啾”信号。

Chirp from 100.jpg

Astropulse 接收的信号就类似于上图 3 中的信号。它必须得先对信号进行“消色散”处理才能得到左边的那些窄带信号,然后还需要经过重新定位,信号才会看上去像图 2 中的短脉冲。