Pulswellensignale

Pulswellensignale bezeichnet Signale, die durch kurzzeitig ausgedehnte Impulse charakterisiert sind. Sie bestehen aus einzelnen Pulsen oder aus Pulse-Trains, wobei jeder Puls eine Pulsbreite τ hat und eine Aufnahme- oder Wiederholfrequenz f_rep. Die Information kann durch Pulsbreiten, Pulsabstände oder Pulsformen codiert werden.

In der Praxis entstehen Pulswellensignale durch zeitlich begrenzte Anregungen elektrischer, optischer oder akustischer Systeme, etwa durch Impulsgeneratoren, Laserpulse oder Radarsender. Typische Pulsformen reichen von idealisierten Rechteckpulsen über Gaußpulsen bis zu komplexen, analytisch gezeichneten Mustern.

Die spektrale Verteilung eines Pulswellensignals ist groß, oft breitbandig und hängt von Pulsform, Dauer (Pulsbreite) und Wiederholrate ab. Kurze Pulse liefern breite Spektren; längere Pulse schmalere Spektren. Das Verhältnis von Pulsbreite zu Pausen ergibt den Duty Cycle.

Anwendungen umfassen Kommunikation mittels Pulsmodulation, Radartechnik, Ultraschall- und Lidar-Messtechnik sowie Time-Domain Reflectometry und medizinische Bildgebung. In der Nachrichtentechnik dienen Pulswellensignale außerdem als Trägersignale in bestimmten Modulationsformen, etwa Puls-Amplitudenmodulation oder Pulsweitenmodulation.

Bei der Messung von Pulswellensignalen kommen Oszilloskope, Spektrumanalysatoren und Zeitdomänen-Reflektometrie zum Einsatz. Wichtige Leistungsaspekte sind Bandbreite, Jitter und Timing-Genauigkeit, die die Reproduzierbarkeit und Auflösung in Anwendungen bestimmen.