Pulseigenschaften

Pulseigenschaften beschreibt die Merkmale eines zeitlich begrenzten Signals, das als Pulse auftritt. Der Begriff wird in Elektronik, Optik, Akustik, Nachrichtentechnik und Medizin verwendet, um Form, Timing und Energie kurzer Impulse zu charakterisieren.

Zu den grundlegenden Eigenschaften gehören die Amplitude, die Pulsbreite (Dauer) und die Anstiegs- sowie Abfallzeit. Die Pulsform – etwa rechteckig, gaußförmig, exponentiell oder moduliert – beeinflusst die spektrale Verteilung des Impulses. Die Pulsbreite wird oft als Full Width at Half Maximum (FWHM) oder Pulsdauer angegeben. Der Anstieg (Rise Time) und der Abfall (Fall Time) geben an, wie schnell der Impuls entsteht bzw. verschwindet.

Die zeitliche Struktur umfasst zusätzlich die Wiederholrate eines Pulssystems, das Taktverhältnis (Duty Cycle) sowie zeitliches Rauschen oder Jitter, also Abweichungen der Pulszeitpunkte. Energetische Eigenschaften umfassen die Energie des Impulses, die Spitzenleistung und die durchschnittliche Leistung bei wiederholten Pulsen. Spektral werden Bandbreite, zentrale Frequenz und die Verteilung der Frequenzkomponenten durch die Impulsform bestimmt; kurze Pulse besitzen typischerweise breite Bandbreite. In Optik können zusätzlich Chirp und Phasenbeziehungen relevant sein.

Messung und Interpretation erfolgen je nach Anwendungsgebiet unterschiedlich. Elektronisch werden Pulsformen mit Oszilloskopen, schnellen Photodioden und Spektrumanalysatoren beurteilt; bei ultrakurzen Pulsen kommen Autokorrelation, FROG oder SPIDER zum Einsatz. In der Biomedizin beschreibt der Puls die Herzaktivität (Pulssignal) mit Merkmalen wie Pulsfrequenz, Pulsamplitude, Kontur und Pulsdruck.