チャープ波形の発生方法

2026/11/2

Cosmo-Z Mini/Mini2に内蔵のDAコンバータを用いてチャープ波形を発生させるオプションを追加しました。

チャープとは連続的に周波数が変わる波形で、FMCWのレーダーや、周波数応答の測定などに用いられます。

 

  • Pulse Repetition Interval:パルス繰り返し間隔
  • Pulse Repetition Frequenry:パルス繰り返し周波数
  • PRI = duration + idle
  • PRF = 1/PRI

Cosmo-Z Mini2では最高62.5MHzまでのチャープを発生させることができます。

詳細な使用方法については、下記の資料をご覧ください。

 

チャープ機能のインストール方法

Cosmo-Z Mini2をご利用の方でCosmo-Z Mini2からインターネットに接続可能な方は、/rootディレクトリで

./update-cszmini2

とコマンドを入力してください。

Cosmo-Z Mini2からインターネット接続ができない場合は、下記のURLからファイルをダウンロードして、

https://cosmoz.jp/files/cszmini2-chirp20261102.zip

boot.binをアップデートしてください。FPGAの書き換え(boot.binのアップロード)のやり方は、こちらのページをご覧ください。

上記のアーカイブに含まれるcszmain.elf、cosmoz.h、libcszapi.aの3つのファイルは/home/shareに置いてください。

FPGAのバージョンが、26102701以降であればチャープが使用できます。

 

チャープ波形のコマンドの使用方法

チャープ機能を使うには、cosmoz dac chirpコマンドを使います。

使用方法

 cosmoz dac chirp on  - チャープ出力を有効化します

 cosmoz dac chirp off  - チャープ出力を無効化します

 cosmoz dac chirp show  - 現在の状態を表示します

 cosmoz dac chirp   - パラメータを指定して設定します

引数の  はチャネル番号で、1または2となります。

 

パラメータは以下のとおりです。

 start   - 開始周波数を指定します

 stop   - 停止周波数を指定します

pri

prf   - 繰り返し周期を周波数で指定します

duration

idle

 

  • パルスの繰返し周期は、PRI(時間)またはPRF(周波数)で指定し、どちらで指定しても構いません。
  • 両方指定した場合は後から指定したほうが有効になります。
  • パルスの幅は、PRIとdurationで指定します。PRIとidleで指定することもできます。
  • 両方指定した場合は後から指定したほうが有効になります。
  • 周波数の単位はHzで、k,Mの補助単位が使えます。
  • 時間の単位はsecです。u,mの補助単位が使えます。

チャープコマンドの例

cosmoz dac 1 chirp start 100k stop 400k pri 100u duration 10u

DACのCH1からチャープ波形を出力します。PRIは100マイクロ秒で、10マイクロ秒出力して90マイクロ秒休止します。

 

cosmoz dac 1 chirp start 100k stop 1000k prf 1k idle 0

DACのCH1からチャープ波形を出力します。100kHz~1MHzまでスイープを1kHzの繰り返し周波数で動作します。

 

cosmoz dac 1 chirp stop 10M

チャープの終了周波数を10MHzにします。それ以外のパラメータは変更しません。

 

ベース波形の設定

•チャープ機能は周波数をスイープさせますが、その振幅、波形、オフセット、負荷抵抗、ON/OFFは別途指定する必要があります。

次のコマンドでは、

cosmoz dac 1 func sin ampl 0.5 offset 0 load 99999 on

func sinがベース波形が正弦波であること、ampl 0.5が振幅(p-p値)が0.5Vであること、オフセットが0Vであること、負荷が高抵抗を想定していること、出力をONすることを指定します。

 

出力波形の例

例1 0~40MHzのチャープ波形

次のコマンドでは0~40MHzのチャープ波形を出力します

cosmoz dac 1 func sin ampl 0.5 offset 0 load 99999 on
cosmoz dac 1 chirp start 0 stop 40M pri 333.3u duration 100u

 

 

例2 100kHz~300kHzのチャープ波形

次のコマンドは100kHz~300kHzのチャープ波形を出力します。