octave_packages/signal-1.1.3/chirp.m

   1 ## Copyright (C) 1999-2000 Paul Kienzle <pkienzle@users.sf.net>
   2 ##
   3 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   4 ## the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
   5 ## Foundation; either version 3 of the License, or (at your option) any later
   6 ## version.
   7 ##
   8 ## This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
   9 ## ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  10 ## FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more
  11 ## details.
  12 ##
  13 ## You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  14 ## this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15
  16 ## usage: y = chirp(t [, f0 [, t1 [, f1 [, form [, phase]]]]])
  17 ##
  18 ## Evaluate a chirp signal at time t.  A chirp signal is a frequency
  19 ## swept cosine wave.
  20 ##
  21 ## t: vector of times to evaluate the chirp signal
  22 ## f0: frequency at time t=0 [ 0 Hz ]
  23 ## t1: time t1 [ 1 sec ]
  24 ## f1: frequency at time t=t1 [ 100 Hz ]
  25 ## form: shape of frequency sweep
  26 ##    'linear'      f(t) = (f1-f0)*(t/t1) + f0
  27 ##    'quadratic'   f(t) = (f1-f0)*(t/t1)^2 + f0
  28 ##    'logarithmic' f(t) = (f1-f0)^(t/t1) + f0
  29 ## phase: phase shift at t=0
  30 ##
  31 ## Example
  32 ##    specgram(chirp([0:0.001:5])); # linear, 0-100Hz in 1 sec
  33 ##    specgram(chirp([-2:0.001:15], 400, 10, 100, 'quadratic'));
  34 ##    soundsc(chirp([0:1/8000:5], 200, 2, 500, "logarithmic"),8000);
  35 ##
  36 ## If you want a different sweep shape f(t), use the following:
  37 ##    y = cos(2*pi*integral(f(t)) + 2*pi*f0*t + phase);
  38
  39 function y = chirp(t, f0, t1, f1, form, phase)
  40
  41   if nargin < 1 || nargin > 6
  42     print_usage;
  43   endif
  44   if nargin < 2, f0 = []; endif
  45   if nargin < 3, t1 = []; endif
  46   if nargin < 4, f1 = []; endif
  47   if nargin < 5, form = []; endif
  48   if nargin < 6, phase = []; endif
  49
  50   if isempty(f0), f0 = 0; endif
  51   if isempty(t1), t1 = 1; endif
  52   if isempty(f1), f1 = 100; endif
  53   if isempty(form), form = "linear"; endif
  54   if isempty(phase), phase = 0; endif
  55
  56   phase = 2*pi*phase/360;
  57
  58   if strcmp(form, "linear")
  59     a = pi*(f1 - f0)/t1;
  60     b = 2*pi*f0;
  61     y = cos(a*t.^2 + b*t + phase);
  62   elseif strcmp(form, "quadratic")
  63     a = (2/3*pi*(f1-f0)/t1/t1);
  64     b = 2*pi*f0;
  65     y = cos(a*t.^3 + b*t + phase);
  66   elseif strcmp(form, "logarithmic")
  67     a = 2*pi*t1/log(f1-f0);
  68     b = 2*pi*f0;
  69     x = (f1-f0)^(1/t1);
  70     y = cos(a*x.^t + b*t + phase);
  71   else
  72     error("chirp doesn't understand '%s'",form);
  73   endif
  74
  75 endfunction
  76
  77 %!demo
  78 %! specgram(chirp([0:0.001:5]),[],1000); # linear, 0-100Hz in 1 sec
  79 %! %------------------------------------------------------------
  80 %! % Shows linear sweep of 100 Hz/sec starting at zero for 5 sec
  81 %! % since the sample rate is 1000 Hz, this should be a diagonal
  82 %! % from bottom left to top right.
  83
  84 %!demo
  85 %! specgram(chirp([-2:0.001:15], 400, 10, 100, 'quadratic'));
  86 %! %------------------------------------------------------------
  87 %! % Shows a quadratic chirp of 400 Hz at t=0 and 100 Hz at t=10
  88 %! % Time goes from -2 to 15 seconds.
  89
  90 %!demo
  91 %! specgram(chirp([0:1/8000:5], 200, 2, 500, "logarithmic"),[],8000);
  92 %! %------------------------------------------------------------
  93 %! % Shows a logarithmic chirp of 200 Hz at t=0 and 500 Hz at t=2
  94 %! % Time goes from 0 to 5 seconds at 8000 Hz.