Getting to the Bottom of CHIRP Technology

Seminar Agendag

• Understanding CHIRP technology *U de s a d g ec o ogy• Learning the difference between CHIRP‐ready vs. NON‐

CHIRP‐ready transducers• Introduction to AIRMAR’s CHIRP‐ready transducer 

product line• Answering your CHIRP questions

* It’s all about BANDWIDTH,……..!

What is CHIRP?

• CHIRP has been used by the military, geologists andCHIRP has been used by the military, geologists and oceanographers since the  1950’s  

• Marine radar systems have utilized CHIRP technology y gyfor many years

• This is the first time that CHIRP technology has been gyavailable to the recreational, sport fishing and light commercial industries….. and at an affordable price 

CHIRP Starts with the Transducer

• AIRMAR CHIRP‐ready transducers are the enabling technology for manufacturers designing CHIRP sounders 

• Only echosounders using AIRMAR CHIRP‐ready                           transducers can operate as a CHIRP systemtransducers can operate as a CHIRP system– Garmin’s GSD 26– Simrad’s BSM‐2

R i ’ Cl P l 450C– Raymarine’s ClearPulse 450C

How Does CHIRP Work?

• CHIRP sounders transmit and receive long pulses over a g pwide frequency band (ie. 28‐60 kHz or 130‐210 kHz)

• It’s all about BANDWIDTH

– Traditional sounders operate at discrete frequencies such as 50kHz and 200kHz. This limits resolution and range and, ultimately what targets can be detected in the water columnultimately, what targets can be detected in the water column.

– Using CHIRP, any object(s) below the boat that are detected within the bandwidth, will be seen on the displaywithin the bandwidth, will be seen on the display

– BANDWIDTH is the essential quality of AIRMAR CHIRP‐ready Transducers

Fish Imaging at different frequenciesg g q

CHIRP vs NON‐CHIRP:Wh t’ th diff ?What’s the difference?

CHIRP vs NON‐CHIRP Fishfinders

• Non‐CHIRP fishfinders operate at discrete frequencies, typically 50kHz and 200kHz

• Typical Non‐CHIRP fishfinders operate with a maximum duty cycle of 1% ‐meaning they transmit a signal to the transducer no more than 1% of the time

• Consequently the transmit pulse may be high power but very short duration, limiting the total energy that is transmitted into the water columntransmitted into the water column

CHIRP vs NON‐CHIRP Fishfinders• CHIRP sounders use a precise sweep pattern of many 

f i (i 28 60 kH 130 210 kH ) ithi lfrequencies (ie. 28‐60 kHz or 130‐210 kHz) within a long‐duration transmit pulse, sent to a CHIRP‐ready transducer

Broadband or “CHIRP” Transmit Pulse Toneburst Transmit Pulse

Amplitude0 0

f2f2 > f1f

Frequency Time0f1

Timet1 t1 t2t2 0

f1

t2 - t1 > t2 - t1

CHIRP Toneburst

CHIRP vs NON‐CHIRP FishfindersThe benefits of CHIRP are:

• More sound energy transmitted into the water plus the advanced signal processing of the echo results in an equivalent of 10 to 1 000 times greater sensitivity than any conventionalof 10 to 1,000 times greater sensitivity than any conventional (tone burst) fishfinder

• The result is 5x greater resolution and depth detectionThe result is 5x greater resolution and depth detection capability than previous fishfinders

• The key to the signal processing is knowing the shape of theThe key to the signal processing is knowing the shape of the CHIRP signal; a method known as “Pattern Matching” that can only be accomplished with BANDWIDTH

CHIRP vs NON‐CHIRP Fishfinders

• A single CHIRP‐ready transducer provides as much as g y p117kHz of BANDWIDTH.  This eliminates the purchase and installation of multiple transducers.

• Mix and match nomenclature:• Mix and match nomenclature:  – B265LH/B265LM Thru‐Hull: 42‐65 kHz (L), 85‐135 kHz (M), 130‐210 kHz (H)– M265LH/M265LM In‐Hull: 42‐65 kHz (L), 85‐135 kHz (M), 130‐210 kHz (H)– TM265LH/TM265LM Transom‐Mount: 42‐65 kHz (L), 85‐135 kHz (M), 130‐210 kHz (H)/ ( ), ( ), ( )– CM265LH/CM265LM Tank‐Mount: 42‐65 kHz (L), 85‐135 kHz (M), 130‐210 kHz (H)– PM265LH/PM265LM Pocket Mount: 42‐65 kHz (L), 85‐135 kHz (M), 130‐210 kHz (H)

– R509LH/R509LM Thru‐Hull: 28‐60 kHz (L), 80‐130 kHz (M), 130‐210 kHz (H)– R599LH/R599LM In‐Hull: 28‐60 kHz (L), 80‐130 kHz (M), 130‐210 kHz (H)– CM599LH/CM599LM Tank‐Mount: 28‐60 kHz (L), 80‐130 kHz (M), 130‐210 kHz (H)

Other Differences

Can I use my old transducer on my new CHIRP sounder?

Other Differences

Single vs Dual Transmission Line• A single transmission line sounder has one transceiver for both the high and low

g

transceiver for both the high and lowfrequency signal

• e g : GSD21 GSD22 & GSD24e.g.: GSD21, GSD22 & GSD24

• A dual transmission line sounder has twotransceivers

• e.g.: GSD26

Other Differences

Single vs Dual Transmission Lineg

GSD26GSD21GSD22GSD24

+- - HF

HF +

LF + GSD24 - LF

Diplexer(splits signal.)

HF HF

LF LFB260 B265

HF HF

Airmar Transducer ID ®

Unique Transducer ID ®q• All of AIRMAR’s CHIRP‐ready transducers include a 

i t t d T d ID®unique, patented Transducer ID– measures and stores the operating parameters for each 

transducer– enables the fishfinder to automatically configure itself to the 

transducer being used– minimal set up or customization is needed – transmitting across 

the bandwidth is done automatically by the sounder – sounder is able to monitor the  transducer during operation to 

maintain optimal performance• Stored data also assists with troubleshooting, warranty 

or required information about the transducer

What else is different? 

Broadband Ceramics

What’s up with the ceramics?

Broadband Ceramics

• Airmar has exclusive purchasing rights on unique ceramics thatmay be operated over a broad frequency spectrum

• This NEW type of ceramic is highly efficient and has naturallylow Qlow Q

• Airmar CHIRP‐ready transducers built with broadband ceramicsyenabled recreational sounder manufactures to develop CHIRP capable echosounders

CHIRP Capable Echosoundersp

What is so special about a CHIRP sounder?

CHIRP Capable Echosounders

• Powerful processors are required to drive the

p

Powerful processors are required to drive the CHIRP‐ready transducer with a broadband pulse

• Pattern matching of the echo with the transmit• Pattern matching of the echo with the transmit signal is the key « Pulse Compression »Thi i l i l i l i d• This signal processing results in resolution and range not achievable with tone burst

• These revolutionary sounders are enabled by AIRMAR CHIRP‐ready transducers

Major Benefits of CHIRP* Technologyj gy

• Equivalent to 10 to 1,000 times greater sensitivity q , g y• Detection down to 3,000 m (10,000’) and beyond,……• 5 to 10 times greater detail and resolution• Precise separation between targets• Ability to detect targets from within the noise by  signal 

processing of the echo (“Pattern Matching”)processing of the echo ( Pattern Matching )• Unparalleled bottom tracking at high boat speeds

*Remember,…. it’s all about the BANDWIDTH

Example Screenshots: C f G i & Si dCourtesy of Garmin & Simrad

Incredibly sharp fish targets with separation even in the dense shoals

Minimal ring-down resulting from a low Q

Baitfish detached from the main bottom signal returnmain bottom signal return

Excellent resolution in deep waters

Impressive resolution of swordfish going after baitfish at the bottom

The CHIRP Product Line

The Complete CHIRP Product Line

• CHIRP is available to ANY angler and ANY size boat

p

g• Twenty‐four (24) CHIRP‐ready transducers available in seven 

(7) different mounting options

COREIn hull, transom mount, tank mount, pocket and keel mount versions available.versions available.

LH model provides 103 kHzof bandwidthLM model provides 73 kHzof bandwidthof bandwidth

HARD COREIn‐hull and Keel/Pocket Mount 

ti l il bloptions also are availableLH model provides 117 kHzof bandwidthLM model provides 83 kHzof bandwidth

ELITEIn‐hull and Keel/Pocket Mount options also are a ailableoptions also are available

LH Model provides 112 kHzof bandwidth LM model provides 83 kHz of bandwidthof bandwidth

Core Products –Tilted Element

Price point Broadbandp

Advantages of the Middle Frequency

• 80 kHz – 130 kHz or 85 kHz – 135 kHz

g q y

80 kHz  130 kHz or 85 kHz  135 kHz• Higher target resolution than low frequency band• Higher target resolution than 200kHz toneburstHigher target resolution than 200kHz toneburst• Wider beam angle than high frequency band which provides greater bottom coverageprovides greater bottom coverage

• Ability to sound deeper than the high frequency band• Covers popular sport fishing frequencies of 88kHz &Covers popular sport fishing frequencies of 88kHz & 107kHz

Advantages of the High Frequency

• 130kHz – 210kHz

g g q y

130kHz  210kHz

• Higher target resolution than low & mid frequency bands

• More narrow beam angles than low & mid frequency bands (image deep within bottom structure)

• Ability to sound deeper and with much higher resolution than high frequency tone burst soundersthan high frequency tone burst sounders

Variations in Beamwidth

• Low – 28 kHz to 60 kHz provides 23° to 9° beamwidthp• Low – 38 kHz to 75 kHz provides 19° to 10° beamwidth• Low – 40 kHz to 60 kHz provides 32° to 21° beamwidth• Low – 40 kHz to 75 kHz provides 32° to 21° beamwidth• Low – 42 kHz to 65 kHz provides 25° to 16° beamwidth

Variations in Beamwidth

• Medium – 80 kHz to 130 kHz provides 13° to 8° beamwidthp• Medium – 80 kHz to 130 kHz provides 24° to 16° beamwidth• Medium – 85 kHz to 135 kHz provides 16° to 11° beamwidth• Medium – 85 kHz to 135 kHz provides 24° to 16° beamwidth

Hi h 130 kH t 210 kH id 8° t 4° b idth• High ‐ 130 kHz to 210 kHz provides 8° to 4° beamwidth• High – 130 kHz to 210 kHz provides 10° to 6° beamwidth• High – 130 kHz to 210 kHz provides 15° to 9° beamwidthHigh 130 kHz to 210 kHz provides 15 to 9 beamwidth

Summary• CHIRP transmits across a wide frequency band

y

• The combination of a CHIRP enabled sounder with DSP and a broadband transducer can effectively result in over 100x’s greater sensitivity

• Dramatically improved signal to noise ratios resulting in better performance in noisy environments and tracking at high speeds

– Able to detect bottom >3000 meters and fish or objects in the water column in more difficult conditions that ever beforethat ever before

• One transducer operates at all the popular fishing frequencies

• Transducer ID feature optimizes the system• Transducer ID feature optimizes the system

All together now,…. “it’s all about the BANDWIDTH!”