سیگنال گذرا (Transient Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال گذرا (Transient Signal) :
تعریف: سیگنال گذرا (transient) به سیگنالی گفته می شود که برای مدت زمان محدودی وجود دارد و سپس محو می شود. این سیگنال ها معمولا انرژی محدود دارند و غیردوره ای هستند.
مثال ها: یک دست زدن، صدای شکستن یک شیشه، پالس رادار، پاسخ ضربه یک سیستم، نویز ضربه (impulse noise)، سیگنال یک انفجار، یک جرقه الکتریکی.
انرژی سیگنال گذرا: چون سیگنال گذرا در زمان محدودی وجود دارد، انرژی آن محدود است (سیگنال انرژی). توان متوسط آن صفر است.
طیف فرکانسی: سیگنال های گذرا طیف فرکانسی پیوسته (و معمولا وسیع) دارند. هر چه سیگنال در زمان کوتاه تر باشد، پهنای باند آن بیشتر است (اصل عدم قطعیت).
\[ \Delta t \cdot \Delta f \ge \frac{1}{4\pi} \]کاربرد در رادار و سونار: در رادار، یک پالس کوتاه (گذرا) ارسال می شود و زمان برگشت آن اندازه گیری می شود. قدرت تفکیک برد (range resolution) به عرض پالس بستگی دارد: پالس کوتاه تر، قدرت تفکیک بهتر.
کاربرد در تشخیص رویداد (event detection): در پردازش سیگنال های لرزه ای، هدف تشخیص و مکان یابی رویدادهای گذرا مثل زلزله یا انفجار است. در سیگنال های EEG، تشخیص اسپایک های گذرا (مثل تشنج) مهم است.
سیگنال گذرا در مدارهای الکتریکی: هنگام روشن یا خاموش شدن مدارها، جریان ها و ولتاژهای گذرا ایجاد می شوند که می توانند به قطعات آسیب بزنند. حفاظت در برابر گذراها (surge protection) مهم است.
تحلیل سیگنال گذرا: روش های مناسب برای تحلیل سیگنال های گذرا شامل تبدیل فوریه (با پنجره گذاری مناسب)، تبدیل موجک (که برای سیگنال های گذرا عالی است)، و تحلیل زمان-فرکانس است.
تبدیل موجک (wavelet): تبدیل موجک به دلیل قابلیت تطبیق با طبیعت گذرا (پایه های کوتاه برای جزئیات سریع و پایه های بلند برای روند کلی) برای تحلیل گذراها بسیار مناسب است.
پدیده های گذرا در طبیعت: رعد و برق (یک تخلیه الکتریکی گذرا)، زلزله (امواج لرزه ای گذرا)، شهاب سنگ (عبور سریع و نورانی).
نویز ضربه (impulse noise): نویز ضربه ای (مثل ترک خوردن در یک سیگنال صوتی) نوعی سیگنال گذرا ناخواسته است. برای حذف آن از فیلترهای میانه (median filter) استفاده می شود.
مثال عملی: صدای یک بادکنک که می ترکد، یک سیگنال گذرا است. مدت آن کوتاه و طیف فرکانسی آن وسیع است.
جمع بندی: سیگنال های گذرا اطلاعات مهمی درباره رویدادها دارند. تحلیل صحیح آنها نیازمند ابزارهای مناسب (مانند موجک) و درک روابط عدم قطعیت است.
