
【计】 pulse string
在电子工程与通信领域,"脉冲串"(Pulse Train)指由多个离散脉冲按特定时序排列组成的周期性或非周期性信号序列。其核心特征包括脉冲宽度、重复频率、幅度及占空比等参数,常用于数字信号传输、雷达系统调制和电力电子控制。
根据IEEE 145-2020标准定义,典型脉冲串需满足以下数学表达: $$ s(t) = sum_{n=0}^{N-1} A cdot rectleft(frac{t-nT}{tau}right) $$ 其中$A$为脉冲幅度,$tau$为单脉冲持续时间,$T$为脉冲重复周期,$N$为总脉冲数量。该公式描述了等幅等间隔脉冲串的时域特性。
国际电工委员会(IEC)在《电磁兼容性指南》中指出,脉冲串的频谱特性与其时域参数直接相关,上升沿时间越短则高频分量越丰富。这种特性使其在UWB超宽带通信和量子密钥分发系统中具有重要应用价值。实际工程应用中,脉冲串参数需符合ISO 7637-2标准对车辆电子设备电磁辐射的规范要求。
脉冲串是指由多个按特定规律排列的脉冲组成的序列,在不同领域有以下应用特点:
一、核心定义 脉冲串的基础是单个脉冲的瞬态电信号特性。与单脉冲相比,脉冲串通过将能量分散到多个间隔极短的子脉冲中,可实现对能量分布的有效控制。
二、典型应用场景
激光精密加工
采用MHz-GHz级频率的飞秒激光脉冲串,将高能脉冲分解为多个低能子脉冲序列。这种模式在玻璃等脆性材料加工中,既能避免热损伤,又能提升加工速度5-10倍。
质谱分析技术
飞行时间质谱仪通过脉冲串控制离子的垂直引入时序,利用不同质量离子的飞行时间差实现分离检测,分辨率可达亚纳米级。
通信传输系统
串行通信将二进制数据编码为脉冲序列,通过调控脉冲宽度(如PWM调宽)和间隔时间实现数据同步传输,典型应用包括RS-232协议和光纤通信。
三、技术优势对比 | 场景| 脉冲频率范围| 核心作用 | |-------------|-----------------|--------------------| | 激光加工| 1MHz-100GHz | 控制热传导过程 | | 质谱分析| 1kHz-10MHz| 时序分离离子束 | | 数据传输| 50bps-10Gbps| 调制编码信息 |
需注意:在伺服控制系统中,正/反转脉冲串(如NP/PP信号)还用于驱动电机转向控制,通过两路脉冲相位差实现旋转方向判别。
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