نبضة (معالجة الإشارات)

أمثلة على أشكال النبضات: (أ) نبضة مستطيلة ، (ب) نبضة جيب التمام التربيعي (جيب التمام المرفوع)، (ج) نبضة ديراك ، (د) نبضة sinc ، (هـ) نبضة غاوسية

النبضة في معالجة الإشارات هي تغيير سريع وعابر في سعة الإشارة من قيمة أساسية إلى قيمة أعلى أو أقل، يتبعها عودة سريعة إلى القيمة الأساسية. [ 1 ]

أشكال النبض

يمكن أن تنشأ أشكال النبضات من عملية تسمى تشكيل النبضات . ويعتمد شكل النبضة الأمثل على التطبيق.

نبضة مستطيلة

يمكن إيجاد هذه الأنماط في الموجات النبضية ، والموجات المربعة ، ودوال المربع ، والدوال المستطيلة . في الإشارات الرقمية، يُطلق على الانتقالات الصاعدة والهابطة بين المستويات العالية والمنخفضة اسم الحافة الصاعدة والحافة الهابطة. في الأنظمة الرقمية، يُطلق على اكتشاف هذه الجوانب أو الإجراء المتخذ استجابةً لها اسم "التشغيل بالحافة"، أو "الصاعدة"، أو "الهابطة"، وذلك بحسب جانب النبضة المستطيلة. يُعد مخطط التوقيت الرقمي مثالًا على مجموعة مُرتبة جيدًا من النبضات المستطيلة.

نبضة نايكويست

نبضة نايكويست هي نبضة تستوفي معيار نايكويست لتداخل الرموز (ISI) ، وهي مهمة في نقل البيانات. ومن أمثلة النبضات التي تستوفي هذا الشرط دالة sinc . تُعد نبضة sinc ذات أهمية في نظرية معالجة الإشارات، ولكن لا يمكن توليدها بواسطة مولد حقيقي لأسباب تتعلق بالسببية.

في عام 2013، تم إنتاج نبضات نايكويست في محاولة لتقليل حجم النبضات في الألياف الضوئية، مما يسمح بتجميعها بشكل أكثر كثافة بعشر مرات، وبالتالي زيادة عرض النطاق الترددي بمقدار عشرة أضعاف. وقد بلغت دقة هذه النبضات أكثر من 99%، وتم إنتاجها باستخدام ليزر ومعدِّل بسيطين. [ 2 ] [ 3 ]

نبضة ديراك

تتخذ نبضة ديراك شكل دالة ديراك دلتا . تتميز بسعة لانهائية، وتكاملها هو دالة هيفسايد المتدرجة . بعبارة أخرى، عرضها صفر ومساحتها تحت المنحنى تساوي واحدًا. هذه نبضة أخرى لا يمكن توليدها بدقة في الأنظمة الحقيقية، ولكن يمكن تحقيق تقريبات عملية لها. تُستخدم هذه النبضة في اختبار، أو التنبؤ النظري، باستجابة النبضة للأجهزة والأنظمة، وخاصة المرشحات . توفر هذه الاستجابات معلومات قيّمة عن النظام.

نبضة غاوسية

تُشكّل النبضة الغاوسية على هيئة دالة غاوسية ، وتُنتج من استجابة نبضية لمرشح غاوسي . وتتميز بخصائص أقصى انحدار للانتقال دون تجاوز، وأقل تأخير جماعي .

انظر أيضاً

مراجع

  1. أنجيلا مولينا، خواكين غونزاليس، قياس الجهد النبضي في الكيمياء الكهربائية الفيزيائية والتحليل الكهربائي ، سبرينغر، 2015 ISBN 3319212516.
  2. جويل ديترو. "النبضات المدببة تُحسّن إنتاجية الألياف الضوئية بمقدار 10 أضعاف" . Gizmag.com . تاريخ الاسترجاع: 2013-12-06 .
  3. سوتو، مارسيلو أ.؛ عالم، مهدي؛ أمين شعائي، محمد؛ فيدادي، أرماند؛ بريس، كاميل-صوفي؛ ثيفيناز، لوك؛ شنايدر، توماس (2013-12-04). " نبضات نايكويست بصرية على شكل دالة sinc ذات جودة استثنائية" . نيتشر كوميونيكيشنز . 4 : 2898. doi : 10.1038/ncomms3898 . ISSN 2041-1723 . PMC 3863974. PMID 24301610 .