Spitzenwellenformen

Spitzenwellenformen bezeichnet in der Signalverarbeitung scharf geformte Peaks in einem Signal, die im Zeitbereich sehr kurz und breitbandig sind. Sie treten als lokale Höchstpunkte auf und zeichnen sich durch eine schnelle An- und Abklingzeit im Vergleich zum umliegenden Signal aus.

Zu den charakteristischen Eigenschaften gehören eine geringe Dauer, relativ hohe Amplitude gegenüber dem Grundsignal und ein breites Frequenzspektrum, das durch die kurze Zeitdauer bedingt ist. Die Form kann je nach Quelle impulsartig, exponentiell abklingend oder scharf ansteigend sein. In technischen Anwendungen werden Spitzenformen oft durch schnelle Stimuli, Pulsfolgen oder Schaltvorgänge erzeugt oder als Artefakte von Messsystemen interpretiert.

Typen und Modelle reichen von Dirac-impulsähnlichen Spitzen bis zu konkreten Zeitprofilen wie exponentiell abklingenden oder Gauss-ähnlichen Spitzen. In der Neurophysiologie bezeichnen Spitzenformen häufig Aktionspotenziale von Nervenzellen, die als schnelle, spitze Potenziale im zeitlichen Verlauf sichtbar sind. Technisch lassen sich Spitzenformen auch als Pulse, Impulse oder Trigger-Signale verstandes und modellierend einsetzen.

Entstehung und Analyse: Spitzenformen können durch schnelle Reize, Schaltvorgänge, Transienzen oder Messfehler entstehen. In Messsystemen können Bandbreite, Abtastrate und Rauschen die Form beeinflussen. Typische Analysewerkzeuge umfassen Zeitbereichs- und Spektralmethoden sowie Detektion von Ausschlägen oder Spikes.

Anwendungen: Spitzenwellenformen spielen eine Rolle in der Signalcodierung, Zeitauflösung und Ereignisdetektion sowie in der Analyse von EEG/MEG-Signalen, Impulsantwortmessungen und beim Design von impulsbasierten Verarbeitungssystemen.