脉冲[1][2](pulse)或称脉波脉冲波(pulse wave),在信号处理中指一类幅值在短暂内突变为较高或较低的值(暂态)后、迅速回到其初始状态(初态)的信号。使用幅值对因变量(常为时间)作图可得脉冲波形图;而典型的脉冲波形有尖脉冲、矩形脉冲、阶跃脉冲等。脉冲属于一种物理量时变量信号

几种脉冲:(a) 方波(b)平方余弦波(c)狄拉克脉冲(d) Sinc脉冲(e) 高斯脉冲

在某些语境下,“脉冲”也可以指信号特性(如相位频率)具有快速暂态变化、之后又快速的回到基准值的一类信号[3]

脉冲形状

利用脉冲整形英语pulse shaping(pulse shaping)的程序可以产生不同的脉冲形状,根据应用的不同,最佳的脉冲形状也随之不同。

方波

方波脉冲包括方波Boxcar函数英语boxcar function矩形函数等。在数字信号中,由低准位变到高准位的转态称为上升,而由高准位变到低准位的转态称为下降缘。若数字系统中会侦测上升缘或下降缘,或在此情形下才动作,称为边缘触发。数字时序图英语Digital timing diagram就是由许多方波组成的例子。

Nyquist脉冲

Nyquist脉冲是符合Nyquist码间干扰标准英语Nyquist ISI criterion的脉冲,在资料传输有其重要性。sinc函数就是一个符合Nyquist码间干扰标准的脉冲,因此sinc函数在信号处理理论上很重要,但因为因果性的问题,没有一个真实的信号产生器可以产生sinc函数。

在2013年产生了Nyquist脉冲,利用的方法是减小光纤中脉冲的大小,因彼此比原来要靠近10倍,其带宽也比原来增加10倍,其Nyquist脉冲的完整程度超过99%,而且可以用简单的激光及调制器产生[4][5]

高斯脉冲

高斯脉冲是成形为高斯函数的脉冲,是由高斯滤波器产生,它是在没有过冲及最小群延时条件下,暂态最快的脉冲。

参考资料

  1. ^ 存档副本. [2024-01-02]. (原始内容存档于2024-01-02). 
  2. ^ 存档副本. [2024-01-02]. (原始内容存档于2024-01-02). 
  3. ^   本条目引用的公有领域材料来自联邦总务署的文档《Federal Standard 1037C》MIL-STD-188英语MIL-STD-188提供支持)。
  4. ^ Joel Detrow. Pointy pulses improve optical fiber throughput by a factor of 10. Gizmag.com. [2013-12-06]. (原始内容存档于2016-04-16). 
  5. ^ 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. Nature.com. [2013-12-07]. (原始内容存档于2016-04-01).