Electrical Engineering Dictionary - part 11

2. A controlled resistor (usually an FET

operating in a triode regime) that is also part
of the feedback circuit (the DC control signal
is obtained with a rectifier and a filter of large
time constant).

3. An automatic gain control circuit where

the DC control signal obtained from a recti-
fier and filter is used to change the bias of
oscillator active element.

amplitude-modulated link

a transmitter–

receiver system that utilizes amplitude-
modulation for the transmission of signal fre-
quencies.

amplitude-shift keying (ASK)

a mod-

ulation technique in which each group of
source bits determines the amplitude of the
modulated carrier.

AMPS

See

advanced mobile phone

system

.

AMR

See

automated meter reading

.

analog

See

analog signal

,

analog data

.

analog data

data represented in a contin-

uous form with respect to continuous time,
as contrasted with digital data represented in
a discrete (discontinuous) form in a sequence
of time instant.

analog multiplier

a device or a circuit

that generates an analog output signal that is
proportional to the product or multiplication
of two analog input signals.

analog optical computing

optical com-

puting that involves two-dimensional analog
operations such as correlation and complex
spatial frequency filtering primarily based
on the property of lens to perform two-
dimensional Fourier transform.

In analog

optical computing, operations to be per-
formed are matched with and based on al-
ready known optical phenomena.

analog signal

a signal represented in a

continuous form with respect to continuous
time, as contrasted with digital signal repre-
sented in a discrete (discontinuous) form in
a sequence of time instant. See also

analog

data

.

analog signal conditioning

an interface

between the sensor or transducer output,
which represents an analog or physical world,
and the analog-to-digital converter.

analog-to-digital (A/D) conversion

a

method by which a continuously varying sig-
nal (voltage) is sampled at regularly occur-
ring intervals. Each sample is quantized to a
discrete value by comparisons to preestab-
lished reference levels.

These quantized

samples are then formatted to the required
digital output (e.g., binary pulse code words).
The A/D converter is “clocked” to provide
updated outputs at regular intervals. In order
not to lose any baseband information, sam-
pling must occur at a rate higher than twice
the highest incoming signal frequency com-
ponent. See also

Nyquist rate

.

analog-to-digital (A/D) converter

a de-

vice that changes an analog signal to a digital
signal of corresponding magnitude. This de-
vice is also called an encoder, ADC, or A/C
converter.

analysis-by-synthesis coding

refers to

the class of source coding algorithms where
the coding is based on parametric synthetiza-
tion of the source signal at the encoder. The
synthesized signal is analyzed, and the pa-
rameters that give the “best” result are cho-
sen and then transmitted (in coded form).
Based on the received parameters the signal
is resynthesized at the receiver.

analysis filter

a filter in the analysis sec-

tion of a sub-band analysis and synthesis sys-
tem.

c

2000 by CRC Press LLC

analyte

the substance being measured by

a chemical or bioanalytical sensor and instru-
mentation system.

analytic signal

refers to a signal that has a

Fourier transform that is zero valued for neg-
ative frequencies; i.e., the signal has a one-
sided spectrum.

analytical Jacobian

a mathematical rep-

resentation computed via differentiation of
the direct kinematic equation with respect to
the joint variables

q. Formally one can write

˙x =

h

˙φ

˙p

i

=

h

J

φ

(q)

J

p

(q)

i

˙q = J

A

(q) ˙q where the

analytical Jacobian is

J

A

(q) =

∂k(q)

∂q

. See

external space

for notation used in these equa-

tions.

The analytical Jacobian is different

from the geometric Jacobian, since the end-
effector angular velocity with respect to the
base frame is not given by ˙

φ. Both Jacobians

are related as

J = T

A

(φ)J

A

where

T

A

(φ) is

a matrix that depends on the particular repre-
sentation of the orientation representation. In
particular

T

A

(φ) is an identity matrix when

equivalent axis of rotation in the task space
is the same as the equivalent axis of rota-
tion of the end-effector. See also

geometric

Jacobian

.

anamorphic lenses

a lens system having

a difference in optical magnification along
the two mutually perpendicular axes (ver-
tical plane or tilt vs.

horizontal plane or

panorama).

and

See

AND

.

AND

the Boolean operator that imple-

ments the conjunction of two predicates. The
truth table for

∧ ≡ X and Y is

X Y X ∧ Y

F F

F

F T

F

T F

F

T T

T

n-ary ands can be obtained as conjunction of
binary ands.

AND gate

a device that implements the

Boolean AND operation. See

AND

.

angle diversity

a diversity technique used

in radio communications based on receiving
a signal over multiple arrival angles. The
signal components are typically affected by
uncorrelated fading processes and are com-
bined in the receiver to improve performance.
The main combining methods are selection
diversity, equal gain combining, and maxi-
mal ratio combining.

angle modulation

a type of modulation

where either the frequency (FM) or the phase
(PM) of a carrier are varied.

angle of arrival (AOA)

the direction to

a source emitting a signal impinging on a
sensor array. Also called direction of arrival
(DOA).

angstrom

popular unit not officially rec-

ognized as part of the SI unit system. Equal
to 10

−10

meters. Abbreviated _

A. Named af-

ter Anders _

Angstr¨om (1814–1874).

angular alignment loss

the optical power

loss in an optical connection between two op-
tical fibers, between an optical source and a
fiber, or between an optical fiber and a detec-
tor caused by the angular misalignment of the
axes of the source and fiber, the two fibers,
or the fiber and detector.

angular frequency

the rate of change of

the phase of a wave in radians per second.

anisotropic

direction-dependent.

anisotropic diffraction

diffraction when

the refractive indices for the incident and
diffracted optical waves are different.

anisotropic diffusion

a process of pro-

gressive image smoothing as a function of a
time variable

t, such that the degree and ori-

entation of smoothing at a point varies ac-
cording to certain parameters measured at

c

2000 by CRC Press LLC

that point (e.g., gray-level gradient, curva-
ture, etc.) in order to smooth image noise
while preserving crisp edges. The progres-
sively smoothed image

I (x, y, t) (where x, y

are spatial coordinates and

t is time) satisfies

the differential equation

∂I/∂t = div(c∇I),

where the diffusion factor

c is a decreasing

function of the spatial gradient

∇I. When c

is constant, this reduces to the heat diffusion
equation

∂I/∂t = c1I.

Other mathematical formulations have been
given, where edge-preserving smoothing is
realized by a selective diffusion in the di-
rection perpendicular to the gradient. See
also

multiresolution analysis

,

mathematical

morphology

.

anisotropic etch

an etch with an etch

rate that is direction-dependent. In wet etch-
ing, the direction dependence has to do with
crystallographic axis – some planes etch at
different rates than others.

anisotropic medium

(1) a medium in

which the index of refraction varies with
the light propagation direction within the
medium. In such a medium, the constitutive
relation involves a tensor.

(2) a medium that exhibits anisotropy. Ex-

amples are anisotropic crystals, ferrites in
the presence of a static magnetic field, and
plasma in the presence of a static magnetic
field.

anisotropic scatterer

inhomogeneous

medium, usually consisting of suspension of
anisotropic molecules, capable of producing
effects like birefringence or dichroism. As
such, its dielectric permittivity is a tensor act-
ing differently upon each component of the
electromagnetic field.

anisotropy

(1) the degree of variation in

a property such as index of refraction with
light propagation direction.

(2) dependence of the response of a

medium on the direction of the fields, for ex-
ample, the

x component of the electric dis-

placement might depend in part on the

y com-

ponent of the fields.

annealing

a process often used in semi-

conductor processing to cause a change in
materials or device properties to improve the
circuit performance and/or reliability. See
also

simulated annealing

.

annealing schedule

specifies the se-

quence of temperature values that are to be
used in an application of simulated anneal-
ing and also specifies the number of param-
eter changes that are to be attempted at each
temperature.

annihilation

a process in which a particle

and its anti-particle meet and convert sponta-
neously into photons.

annul bit

a bit that is used to reduce the

effect of pipeline breaks by executing the in-
struction after a branch instruction. The an-
nul bit in a branch allows one to ignore the
delay-slot instruction if the branch goes the
wrong way. With the annul bit not set, the
delayed instruction is executed. If it is set,
the delayed instruction is annulled.

annular cathode

a cathode of a vacuum

tube with the shape of the emitting surface of
the cathode is annular. The annular cathode
can produce a hollow electron beam.

annular illumination

a type of off-axis

illumination where a doughnut-shaped (an-
nular) ring of light is used as the source.

anode

the positive electrode of a device.

Contrast with

cathode

.

anomalous dispersion

decrease of the in-

dex of refraction with increasing frequency;
tends to occur near the center of absorbing
transitions or in the wings of amplifying tran-
sitions.

c

2000 by CRC Press LLC

ANSI

American National Standards In-

stitute, a body which administers numerous
industrial standards in the USA including
several which pertain to electric utility con-
struction practices. See

American National

Standards Institute

.

antenna

a device used to couple energy

from a guiding structure (transmission line,
waveguide, etc.) into a propagation medium,
such as free space, and vice versa. It provides
directivity and gain for the transmission and
reception of electromagnetic waves.

antenna beamwidth

the effective an-

gular extent of the antenna radiation pattern
usually specified between points of fixed am-
plitude relative to the main lobe gain (e.g.,
−3 dB points).

antenna diversity

a diversity technique

based on the use of multiple antennas either
at the receiver (receiver antenna diversity) or
at the transmitter (transmitter antenna diver-
sity) in a radio communication link. If the
separation of antennas is sufficient, the signal
components are affected by different fading
processes and are combined in the receiver
to improve performance. See also

RAKE

receiver

. Contrast with

angle diversity

.

antenna gain

the maximum ratio of an

antenna’s ability to focus or receive power in
a given direction relative to a standard; the
standard is usually an isotropic radiator or a
dipole. The gain includes the efficiency of
the antenna.

antenna noise temperature

the effective

noise temperature of the antenna radiation re-
sistance appearing at the antenna terminals.
At a given frequency, the antenna noise tem-
perature,

T

a

( K), can be calculated as

P

n

kB

where

P

n

is the noise power available at the

antenna terminals (W),

k is Boltzmann’s con-

stant (1

.38 × 10

−23

J/

0

K), and

B is the band-

width (Hz). The antenna noise is the result
of thermal noise generated in ohmic losses in

the antenna structure and noise received by
the antenna from external radiating sources.

antenna pattern

graph or chart repre-

senting the absolute or normalized antenna
gain as a function of angle (typically azimuth
or elevation) and used to describe the direc-
tional properties of an antenna. In the near
field, the antenna pattern is a function of the
distance from the antenna whereas in the far
field, the pattern is independent of distance
from the antenna.

antenna Q

ratio of the energy stored to the

energy dissipated (ohmically or via radiation)
per cycle.

antenna synthesis

the process of de-

termining or designing an antenna to yield
a given radiation pattern. Several synthesis
methods exist. Some are closed form solu-
tions and some use numerical techniques.

anthropomorphic manipulator

a ma-

nipulator that consists of two shoulder joints,
one for rotation about a vertical axis and one
for elevation out of the horizontal plane, an
elbow joint with axis parallel to the shoulder
elevation joint, and two or three wrist joints at
the end of the manipulator (see figure). An
anthropomorphic manipulator is sometimes
called a jointed, elbow, or articulated manip-
ulator.

An anthropomorphic manipulator.

c

2000 by CRC Press LLC