
【计】 pulse shaping
脉冲整形(Pulse Shaping)的汉英词典释义与工程解析
一、核心定义
脉冲整形(Pulse Shaping)指在数字通信系统中,通过特定滤波器对传输脉冲的时域波形或频域频谱进行优化设计的过程。其核心目的是抑制码间干扰(ISI),提升信号传输的可靠性。英文术语对应为"Pulse Shaping",强调对脉冲波形的主动控制(Proakis, Digital Communications, Chapter 9)。
二、技术原理
奈奎斯特准则实现
理想脉冲整形需满足时域无码间干扰条件,即满足奈奎斯特第一准则:
$$ sum_{k=-infty}^{infty} h(t - kT_s) = C quad (C为常数) $$
其中 ( h(t) ) 为脉冲响应,( T_s ) 为符号周期。常用升余弦滤波器(Raised-Cosine Filter) 实现该目标,其滚降系数(α)可平衡带宽与抗干扰能力。
频域约束
脉冲整形通过限制信号带宽(如满足带限信道要求),避免高频分量引起的频谱泄露。例如,在5G NR标准中,采用根升余弦滤波器(Root-Raised Cosine) 作为基带脉冲整形方案(3GPP TS 38.211 V17.1.0)。
三、典型应用场景
四、关键设计参数
参数 | 影响 | 典型值 |
---|---|---|
滚降系数(α) | 带宽与符号间干扰的权衡 | 0.2–0.5 (5G NR) |
滤波器长度 | 计算复杂度与性能平衡 | 4–8倍符号周期 |
过采样率 | 抗定时抖动能力 | 4–16倍 |
权威参考文献
注:以上内容综合通信工程经典教材与标准化协议,术语定义严格遵循IEEE标准术语表(IEEE Std 100)。
脉冲整形是指通过技术手段调整脉冲信号的波形特性,使其符合特定应用需求的过程。根据应用领域的不同,其原理和方法存在差异,主要分为以下两类:
在数字电路领域,脉冲整形主要用于修正信号传输过程中产生的波形畸变(如上升时间过长、过冲或噪声干扰)。常见方法包括:
在光学领域,脉冲整形通过调制激光脉冲的频率成分实现:
类型 | 核心器件 | 典型应用场景 |
---|---|---|
电子整形 | 施密特触发器、555 | 数字信号处理、通信 |
光学整形 | 空间光调制器 | 超快激光、光谱分析 |
注:美容领域提到的"脉冲"(如、9)属于激光能量控制技术,与信号处理中的脉冲整形有本质区别。
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