Impuls (przetwarzanie sygnału)

Przykładowe kształty impulsów: (a) impuls prostokątny , (b) impuls cosinus kwadratowy (cosinus podniesiony), (c) impuls Diraca , (d) impuls sinc , (e) impuls Gaussa

Impuls w przetwarzaniu sygnału to szybka, przejściowa zmiana amplitudy sygnału od wartości podstawowej do wartości wyższej lub niższej, po której następuje szybki powrót do wartości podstawowej .

Kształty pulsu

Kształty impulsów mogą wynikać z procesu zwanego kształtowaniem impulsów . Optymalny kształt impulsu zależy od zastosowania.

Puls prostokątny

Można je znaleźć w falach pulsacyjnych , falach prostokątnych , funkcjach wagonów towarowych i funkcjach prostokątnych . W sygnałach cyfrowych przejścia w górę i w dół między wysokimi i niskimi poziomami nazywane są zboczem narastającym i zboczem opadającym. W systemach cyfrowych wykrywanie tych boków lub działanie podejmowane w odpowiedzi jest określane jako wyzwalane zboczem, narastające lub opadające, w zależności od tego, po której stronie prostokątnego impulsu. Cyfrowy diagram czasowy jest przykładem dobrze uporządkowanego zbioru prostokątnych impulsów.

puls Nyquista

Impuls Nyquista to taki, który spełnia kryterium Nyquista ISI i jest ważny w transmisji danych. Przykładem impulsu spełniającego ten warunek jest funkcja sinc . Impuls sinc ma pewne znaczenie w teorii przetwarzania sygnałów, ale nie może być wytwarzany przez prawdziwy generator ze względu na przyczynowość.

W 2013 r. wyprodukowano impulsy Nyquist w celu zmniejszenia rozmiaru impulsów w światłowodach, co umożliwia ich upakowanie 10 razy bliżej siebie, co daje odpowiedni 10-krotny wzrost przepustowości. Impulsy były doskonałe w ponad 99 procentach i zostały wytworzone przy użyciu prostego lasera i modulatora.

Puls Diraca

Impuls Diraca ma kształt funkcji delta Diraca . Ma właściwości nieskończonej amplitudy, a jej całką jest funkcja skokowa Heaviside'a . Równoważnie ma zerową szerokość i pole pod krzywą jedności. To kolejny impuls, którego nie da się dokładnie wytworzyć w rzeczywistych układach, ale można uzyskać praktyczne przybliżenia. Jest używany do testowania lub teoretycznego przewidywania odpowiedzi impulsowej urządzeń i systemów, zwłaszcza filtrów . Takie odpowiedzi dostarczają wielu informacji o systemie.

Impuls gaussowski

Impuls gaussowski ma kształt funkcji gaussowskiej i jest wytwarzany przez odpowiedź impulsową filtra gaussowskiego . Ma właściwości maksymalnej stromości przejścia bez przeregulowania i minimalnego opóźnienia grupowego .

Zobacz też