Impuls (zpracování signálu)

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]

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

Tvar impulsů

editovat

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

Pravoúhlý impuls

editovat

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

editovat

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

editovat

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

editovat

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

Reference

editovat

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

editovat