numpy  ·  15日 7月 2020

    numpyでCPFSK再び

    1. # 変数クリア
    2. from IPython import get_ipython
    3. get_ipython().magic('reset -sf')
    4.  
    5. import matplotlib.pyplot as plt
    6. import numpy as np
    7. import scipy.signal as signal
    8.  
    9. # シンボル列を引き延ばす
    10. def extend_symbol_to_simulation_sampling_rate(symbols,t_symbol,t_simulation_sampling):
    11.     # シンボル数
    12.     size_of_symbols=symbols.size
    13.     # 最後のシンボルが終わる時間
    14.     end_time=size_of_symbols*t_symbol
    15.     # 計算タイミング
    16.     t=np.arange(0,end_time,t_simulation_sampling)
    17.     # 各シンボルの開始（終了）時間
    18.     t_periods_of_symbols=np.append(0,np.arange(1,size_of_symbols,1)*t_symbol)
    19.     # 結果データ領域確保
    20.     ex_symbols=np.zeros_like(t)
    21.     # 先頭データは入れておく
    22.     ex_symbols[0]=symbols[0]
    23.     # 各シンボルについて、その期間のインデックスを取得し、データを入れ込む
    24.     for i in range(0,size_of_symbols):
    25.         ex_symbols[np.where(t>t_periods_of_symbols[i])]=symbols[i]
    26.     return ex_symbols,end_time
    27.          
    28. # よく使う変数
    29. pi=np.pi
    30. deg2rad=pi/180.0
    31. twopi=2*pi
    32.  
    33. # 設定
    34. f_carrier=433.92e6            # 搬送波周波数 in Hz
    35. f_deviation=1e6         # 周波数偏差 in Hz
    36. f_sym=1e6                 # シンボルレート in Hz
    37. f_samp_simulation=f_carrier*10     # 計算のサンプリングレート in Hz
    38. phase_initial=45*deg2rad  # 搬送波の初期位相(何でもいい) in rad
    39. symbols_in_base=signal.max_len_seq(7)[0] # シンボル
    40. #symbols_in_base[0::2]=1
    41. #symbols_in_base[1::2]=0
    42.  
    43. # 後で使う変数
    44. t_sym=1/f_sym
    45. t_samp_simulation=1/f_samp_simulation
    46. omega_carrier=twopi*f_carrier
    47. omega_deviation=twopi*f_deviation
    48.  
    49. # シンボルを計算用に拡張
    50. [symbols,t_end]=extend_symbol_to_simulation_sampling_rate(symbols_in_base,t_sym,t_samp_simulation)
    51. symbols=symbols*2-1 # -1 or +1 にする
    52.  
    53. # 計算するタイミング
    54. t=np.arange(0,t_end,t_samp_simulation)
    55.  
    56. # 全計算タイミングにおける瞬間的な角速度
    57. omega_in_moment=omega_carrier+omega_deviation*symbols
    58.  
    59. # 全計算タイミングにおける瞬間的な位相変化量
    60. phase_change_in_moment=omega_in_moment*t_samp_simulation
    61.  
    62. # 全計算タイミングでの位相
    63. phase_t=np.cumsum(phase_change_in_moment)+phase_initial
    64.  
    65. # 波形生成
    66. amp_t=np.exp(1j*phase_t)
    67.  
    68. np.save('output/fsk_o_t',t)
    69. np.save('output/fsk_o_amp_t',amp_t)
    70.  
    71. # プロット
    72. fig=plt.figure()
    73. fig.add_subplot(3,1,1)
    74. plt.plot(t,symbols)
    75. fig.add_subplot(3,1,2)
    76. plt.plot(t,amp_t)
    77. fig.add_subplot(3,1,3)
    78. plt.plot(t,amp_t)
    79. plt.xlim(t_sym*7.95,t_sym*8.05) # ちょうどシンボルの変わり目を表示

     

     

    まぁ、画像じゃ周波数がどこで変わったのかはわかりません。