Pulsvervorming

Pulsvervorming is de afwijking van een ideale puls die ontstaat wanneer de puls door een systeem wordt doorgegeven of gemeten. Het begrip wordt veel gebruikt in elektronica, telecommunicatie en signaalverwerking, waar korte, snelle pulsen doorgaans informatie dragen.

Oorzaken omvatten onder meer bandbreedtebeperkingen van versterkers en doorvoersystemen, filtratie die hogere frequentiecomponenten sterker dempt, en dispersie in kabels of media die verschillende frequentiecomponenten verschillend vertragen. Niet-lineaire eigenschappen van componenten kunnen leiden tot vervorming zoals verschuiving, overshoot en undershoot. Impedantie-mismatches veroorzaken reflecties en oscillaties, terwijl jitter en variatie in de klok de pulspositie kunnen verschuiven.

Effecten van pulsvervorming zijn onder meer intersymbol-interferentie (ISI), waardoor foutkansen bij digitale communicatie toenemen, en verminderde meetnauwkeurigheid bij tijdsgebonden toepassingen. In radar of ultrasone systemen kan vervorming de afstands- of responstijd nauwkeurigheid beïnvloeden.

Meting en modellering gebeurt via de impulsrespons of het frequentie-antwoord van het systeem. Praktisch worden metingen uitgevoerd met een oscilloscoop, eye-diagrammen en spectrale analyse. Kenmerken zoals stijgsnelheid, overshoot, undershoot en de breedte bij halvering geven een beeld van de mate van vervorming.

Mitigatie richt zich op het behoud van een lineaire respons en minimale ISI: voldoende bandbreedte, impedantie-matching en het gebruik van pulsvormings- of equalizatie-technieken; pre-emphasis of Nyquist-pulsvorming kan helpen om ISI te beperken. Ook kalibratie en linearisatie van versterkers dragen bij aan minder vervorming.

Toepassingen: Telecommunicatie, digitale signaalverwerking, radar en meetinstrumenten.