为什么系统特性分析中常用到脉冲信号

为什么系统特性分析中常用到脉冲信号,第1张

1定义那究竟什么是脉冲?从字面上理解——脉搏的跳动所产生的冲击波。脉冲的定义其实是这样的:电压(V)或电流(A)的波形象心电图上的脉搏跳动的波形但现在听到的什么电源脉冲、声脉冲……又作何解释呢——脉冲的原意被延伸出来得:隔一段相同的时间发出的波等机械形式,学术上把脉冲定义为:在短时间内突变,随后又迅速返回其初始值的物理量称之为脉冲。从脉冲的定义内我们不难看出,脉冲有间隔性的特征,因此我们可以把脉冲作为一种信号。脉冲信号的定义由此产生:相对于连续信号在整个信号周期内短时间中都有的信号,大部分脉冲信号周期内是没有信号的。就象人的脉搏一样。脉冲信号现在一般指数字信号,它已经是一个周期内有一半时间(甚至更长时间)有信号。计算机内的信号就是脉冲信号,又叫数字信号。具体介绍神经脉冲,正确地讲应称为神经冲动(nerveim-pulse)。当神经的某一局部受到足够强度的刺激时,则在该部产生动作电位,并从该点沿神经纤维向两个方向传播。冲动与动作电位具有相同的意思,但冲动是在作为沿轴突传播的信号看待时使用。根据冲动的原发部位,在离中神经中是从中枢向末梢产生效应的器官,在向中神经中是从末梢感受器向中枢单方向传导。它所起的作用是连络中枢和末梢的信号。冲动的传导速度可因神经纤维有无髓鞘和粗细等而异。有髓鞘神经的传导速度与纤维直径是成正比,在哺乳类用纤维直径(微米)×6米/秒来表示,最高达120米/秒,无髓鞘神经的传导速度与直径的平方根成正比,通常在2—3米/秒以下。相关术语脉冲信号:瞬间突然变化,作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号它可以是周期性重复的,也可以是非周期性的或单次的。脉冲反应堆pulsereactor:能在很短时间间隔内达到超临界状态,从而产生很高脉冲功率和很强中子通量,并能安全可靠地多次重复运行的反应堆。它分为热中子脉冲堆和快中子脉冲堆两类。中国建成了一座铀氢锆脉冲反应堆,这是以铀氢锆作燃料的反应堆。它主要以氢作为慢化剂,当功率升高时,温度就会提高,氢的慢化作用减弱,反应性立即降低,反应堆有很大的瞬发负温度系数,因而呈脉冲运行。脉冲反应堆除了用来培训人员、从事研究工作和生产短寿命放射性同位素外,还可用来治疗癌症、中子照相、活化分析及辐照燃料和材料。脉冲电源:用户的负载需要断续加电,即按照一定的时间规律,向负载加电一定的时间,然后又断电一定的时间,通断一次形成一个周期。如此反复执行,便构成脉冲电源。例如对于无极性电解电容器的老练工艺中,需要给电容器正向充电一段时间,然后放电,然后反向给电容器充电一段时间,然后放电,如此便形成正向→放电(断电)→反向→放电→正向……,如此反复。脉冲宽度:就是高电平持续的时间。常用来作为采样信号或者晶闸管等元件的触发信号。脉冲电路:就是脉冲波形的产生,整形和变换的电路。脉冲电路是由两部分组成:惰性电路和开关。开关的作用是破坏稳态,使电路出现暂态。脉冲拨号:是一种时域处理方法,它用脉冲的个数来表示号码数字。脉冲拨号方式对脉冲的宽度、大小、间距、形状都有着严格的要求,如果由于线路的干扰或其他原因而使得这些参数发生了变化,则可能引起号码接收的错误。另一方面,由于每个脉冲都占有一定的时间(一般每个脉冲占用的时间为100ms),而使得这种拨号方式比较慢。脉冲加热:是利用各种波形的脉冲电流,以时断时续的方式来加热来达到一些特殊工艺要求。脉冲波:就是以冲击形式产生的信号波形。脉冲功率测量和探测器在雷达发射机中,测试输出功率是一个重要的测量,并且可以采用几种不同类型的测量。平均功率通常采用功率计作为均值功率测量。另一个重要的值是峰值功率,且如果脉冲重复频率(PRF)和脉冲宽度已知,就可以计算出所测到的平均功率。在频谱分析仪上采用光栅扫描CRT显示器(或LCD)来显示时域信号波形。这些显示器中的象素数目,在振幅轴以及在时间(或频率)轴是有限的。这导致幅度和频率或时间的有限分辨率。为了显示扫描到的全部测量数据,探测器被用来将数据采样压缩到显示像素许可的数量。对于峰值功率的测量,频谱分析仪具有峰值检测器,其可以显示某个给定测量区间内的最高功率峰值。然而,对于调幅信号的平均功耗测量,如脉冲调制信号,频谱分析仪中的峰值探测器是不适合的,这是因为峰值电压与信号功率无关。然而,这些仪器也提供了抽样探测器或rms探测器。抽样探测器每个测量点检查包络电压一次,并显示结果,但这可能引起信号信息的总损耗,这是因为可在屏幕x轴上获得的像素数量是有限的。rms探测器在ADC的全采样率下采样包络信号,并且单个像素范围内的所有采样被用于rms功率的计算。因此,rns探测器显示了比抽样检测器的测量样本。通过将功率计算公式用于所有样本,每个像素都代表了rms探测器测量的频谱功率。对于高重复性,可以通过扫描时间来控制每个象素的样本数量。越长的扫描时间,时间间隔上每个像素的功率积分也随之增加。在脉冲信号下,可重复性依赖于像素内的脉冲数量。对平滑部分,稳定的rms追踪结果,扫描时间必须设为足够长的值,以便在一个像素内捕捉几个脉冲。rms探测器计算所有样本的rms值,这由屏幕上的一个单一像素来线性地代表。为了精确测量脉冲调制信号的峰值和均值功率,该仪器的IF带宽和ADC转换器的采样率必须足够高,以便其不会影响脉冲的形状。例如,罗德与施瓦茨(R&S)公司的FSP频谱分析仪中可以获得10MHz分辨带宽和32MHz采样率,在脉冲宽度窄至500ns的高精度下测量脉冲调制信号是可能的。测试设备实例对本文中的测量例子,R&SSMU信号发生器被用于创建模拟雷达信号,并且输出信号是AM调制射频载波。利用任意波形发生器来产生宽带AM调制,以创建一个具有500ns脉冲宽度和1kHzPRF的脉冲序列。脉冲水平随时间变化,来模拟长期平均功率测量的天线旋转效果。对于测量峰值功率,频谱分析仪必须设为足够宽的RBW和VBW以便在脉冲宽度内稳定。在这种测量中,RBW和VBW设为10MHz。频谱分析仪设到零跨度,并显示功率随时间的变化。扫描时间设为允许探测单一脉冲的值。频谱分析仪采用视频触发来显示稳定的脉冲形状显示。脉冲宽度被改变,并且采用100ns、200ns和500ns的脉冲宽度来绘制三个测量结果,从而研究分辨滤波器稳定时间带来的影响。典型峰值功率测量的三个结果如图2所示。蓝色虚线是采用500ns脉冲宽度测量的,并在脉冲顶部显示出一个平坦响应。绿色虚线是采用200ns脉冲宽度测量的。此值等于计算得到的稳定时间。该测量中的峰值水平刚刚达到500ns脉冲的实测值。标记1(T2)被设为峰值,显示为997dBm。该脉冲宽度是10MHz分辨带宽下可以准确测量的最小值。红色实线是采用100ns脉冲宽度测得的,其短于分解滤波器的稳定时间。在该图中,增量标记读数“Delta2(T3)”设定为峰值,并显示出对归一化脉冲水平大约3dB的损耗。

有脉冲成形线/
脉冲编码器/脉冲变压器/脉冲电源/脉冲传感器,你要知道什么啊。
脉冲传感器的工作原理:
当圆光栅与工作轴一起转动时,光线透过两个光栅的线纹部分,形成明暗相间的条纹。光电元件接受这些明暗相间的光信号,并转换为交替变换的电信号。该电信号为两组近似于正弦波的电流信号A和B,如图4-17所示。A和B信号相位相差90°,经放大和整形变成方形波。通过两个光栅的信号,还有一个“每转脉冲”,称为Z相脉冲,该脉冲也是通过上述处理得来的。Z脉冲用来产生机床的基准点。后来的脉冲被送到计数器,根据脉冲的数目和频率可测出工作轴的转角及转速。其分辨率取决于圆光栅的圈数和测量线路的细分倍数。

基本有两种方法实现:
1、脉冲振荡器+计数器+门电路,由脉冲振荡器产生脉冲,同时送计数器计数,计数到指的脉冲时,由门电路返回计数器状态控制振荡器锁定输出。
2、脉冲振荡器+单稳,由单稳态触发器输出一定脉宽直接控制脉冲振荡器输出。

脉冲是相对于连续信号在整个信号周期内短时间发生的信号,大部分信号周期内没有信号。就象人的脉搏一样。现在一般指数字信号,它已经是一个周期内有一半时间有信号。计算机内的信号就是脉冲信号,又叫数字信号。
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