Impuls (zpracování signálu)

Příklady tvarů impulsu: (a) pravoúhlý impuls, (b) druhá mocnina funkce kosinus (zvýšený kosinový impuls), (c) Diracův impuls, (d) sinc impuls, (e) Gaussovský impuls

Impuls je v oboru zpracování signálu velmi rychlá tranzientní změna amplitudy signálu ze základní hodnoty na hodnotu vyšší nebo nižší následovaná velmi rychlým návratem k základní hodnotě.[1]

Tvar impulsů

Tvar impulsů může ovlivňuje proces nazývaný tvarování impulsu. Optimální tvar impulsu závisí na aplikaci.

Pravoúhlý impuls

Pravoúhlý impuls odpovídá krabicové nebo pravoúhlé funkci, v případě jejich periodického opakování mluvíme o pravoúhlém průběhu či pravoúhlé vlně nebo o obdélníkovém průběhu (pravoúhlá průběh se střídou 1:1). U digitálních signálů se přechod na vyšší úroveň nazývá náběžná (příp. vzestupná) hrana; přechod na nižší úroveň závěrná (sestupná) hrana. Detekce těchto změn v digitálních systémech nebo akce uskutečněné jako odezva na ně se nazývají spouštěné hranou, a to náběžnou nebo závěrnou podle toho, o jakou stranu pravoúhlého impulsu se jedná. Časovací diagram je příkladem dobře uspořádané kolekce pravoúhlých impulsů.

Nyquistův impuls

Nyquistův impuls je takový, který splňuje Nyquistovo ISI kritérium a je důležitý pro přenos dat. Příkladem impulsu, který splňuje tuto podmínku, je Sinc. Sinc impulsy jsou důležité v teorii zpracování signálu, ale nemohou být vytvořeny reálným generátorem, protože by to znamenalo porušení kauzality.

V roce 2013 byl prováděn výzkum použití Nyquistových impulsů pro omezení velikosti impulsů v optických vláknech, které by umožnilo desetinásobné zmenšení rozestupu impulsů, což by umožnilo desetinásobně zvětšení přenosových rychlostí. Impulsy byly vytvářeny pomocí jednoduchého laseru a modulátoru a byly z více než 99 procent dokonalé.[2][3]

Diracův impuls

Diracův impuls má tvar Diracova delta. Vyznačuje se nekonečnou amplitudou a jeho integrálem je Heavisideova funkce. Je též možné říct, že má nulovou šířku a jednotkovou plochu pod křivkou. Jde o další druh impulsu, který nemůže být vytvořen v reálných systémech, lze však dosáhnout určitých aproximací. Ty se používají pro testování nebo teoretické předvídání impulsních charakteristik zařízení a systémů, obzvláště filtrů. Odezvy na Diracův impuls dávají množství informací o systému.

Gaussovský impuls

Gaussovské impulsy mají tvar Gaussovy funkce a jsou vytvářeny impulsní odezvou gaussovského filtru. Vyznačují se maximální strmostí přechodu bez překmitu a minimálním skupinovým zpožděním.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Pulse (signal processing) na anglické Wikipedii.

  1. ↑ MOLINA, Ángela; GONZÁLEZ, Joaquín, 2015. Pulse Voltammetry in Physical Electrochemistry and Electroanalysis. [s.l.]: Springer. ISBN 3319212516. 
  2. ↑ DETROW, Joel. Pointy pulses improve optical fiber throughput by a factor of 10 [online]. Gizmag.com [cit. 2013-12-06]. Dostupné online. 
  3. ↑ Marcelo A. Soto; Mehdi Alem; Mohammad Amin Shoaie; Armand Vedadi; Camille-Sophie Brès; Luc Thévenaz; Thomas Schneider. Optical sinc-shaped Nyquist pulses of exceptional quality : Nature Communications : Nature Publishing Group. www.nature.com. Nature.com. Dostupné online [cit. 2013-12-07]. 

Související články

  • Impuls (fyzika)
  • Vlnový paket

Zdroj