Информативные параметры импульса

Импульсный сигнал (ИС). Параметры ИС, спектр ИС

1 Классификация ИС

По характеру импульсные сигналы можно разбить на несколько групп:

1. электрические импульсы, распространяющиеся в направляющих системах– двухпроводных линиях и в волноводах (проводящих, диэлектрических и пр.);

2. электромагнитные, распространяющиеся в свободном пространстве или в различных средах;

3. механические (акустические), распространяющиеся в упругих средах;

4. тепловые, распространяющиеся в теплопроводящих средах;

5. импульсы, возникающие при протекании химических реакций, характер проявления которых соответствует характеру импульсов одной из перечисленных групп;

6. импульсы, возникающие в биологических объектах, характер проявления которых также соответствует характеру импульсов одной из групп.

Объектом исследования электрических импульсов является двумерная функция, характеризующая изменение во времени напряжения, реже тока или мощности.

Импульсные сигналы представляют собой детерминированные сигналы конечной энергии, существенно отличные от нуля в течении ограниченного интервала времени.

Импульсные сигналы делятся на видеоимпульсы и радиоимпульсы.

Видеоимпульсы – однополярные импульсы тока или напряжения, которые могут быть положительной и отрицательной полярности относительно определенного уровня, принятого за нулевой.

Радиоимпульсы– серия высокочастотных колебаний, образуемая при воздействии видеоимпульсов на колебания высокой частоты.

Видеоимпульсы (импульсы) бывают различной: формы, например, прямоугольной, треугольной, трапециидальной, пилообразной и др.; полярности; амплитуды; длительности; частоты следования.

2.1 Интегральные параметры

Интегральные параметры импульсного сигнала характеризуют модель импульса идеальной формы. При этом модель не допускает неоднозначности толкования ее параметров и имеет равные с измеряемыми импульсами произвольной формы значения интегральных величин S₁, S₂, …,S_n:

.

Часто используется прямоугольная модель импульса произвольной формы (рис. 64).

Рис. 64. Прямоугольная модель импульса произвольной формы

Параметры модели импульсов называют обобщенными:

U_об- обобщенная амплитуда;

t_{u об}- обобщенная длительность.

Обобщенные амплитуда и длительность импульса произвольной формы– это амплитуда и длительность эквивалентного прямоугольного импульса, имеющего равные с измеряемым площадь S₁ (количество электричества, заряд) и энергию W (S₂).

Обобщенную амплитуду можно определить как отношение энергии импульса к его количеству электричества (заряду):

.

Обобщенную длительность– как отношение квадрата заряда к энергии (с коэффициентом пропорциональности, равным проводимости нагрузки):

.

Помимо прямоугольной модели на практике используется модель импульса произвольной формы в виде трапеции (трапецеидальная). При определении параметров в такой модели необходимо учитывать коэффициент формы.

2.2 Локальные параметры

Локальные параметры в соответствии с ГОСТ11113-88 определяются в результате построений на осциллограмме (рис. 65).

Рис. 65. Определение локальных параметров

Помимо данных существует еще ряд параметров, характеризующих всплески, выбросы и колебательные процессы в импульсе.

Периодическая последовательность прямоугольных импульсов с амплитудой U_m, длительностью t_u, периодом повторения Т характеризуется скважностью:

.

Для правильного выбора той или иной системы параметров видеоимпульсов необходимо знать, как связаны между собой временные параметры сигнала и устройства, на которое эти сигналы подаются. Возможны три варианта соотношения времени нарастания t_ф импульса и времени нарастания t_н переходной характеристики h(t) устройства (рис. 66).

Рис. 66.

При сигнал на выходе устройства повторяет входной сигнал, не внося заметных искажений в его форму.

При форма импульса, подаваемого на устройство, сглаживается, выброс существенно сглаживается.

При форма импульса существенно искажается, его фронтальная часть практически повторяет форму переходной характеристики устройства.

Дата добавления: 2014-01-06