Electrical Engineering Dictionary - part 73

 

  Index      Production     Electrical Engineering Dictionary

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  71  72  73  74   ..

 

 

Electrical Engineering Dictionary - part 73

 

 

classification describing any “motor built in
a frame smaller than that having a continuous
rating of 1 horsepower, open type, at 1700 to
1800 rpm.”

fractional rate loss

for frame-by-frame

transmitted convolutionally encoded data,
the fraction of overhead (compared to the size
of the frame) needed to put the encoder into
a known state.

fragmentation

waste of memory space

when allocating memory segments for pro-
cesses. Internal fragmentation occurs when
memory blocks are rounded up to fix block
sizes, e.g., allocated in sizes of power of 2
only. E.g., if 35 K of data is allocated a 64 K
block, the difference (64

− 35 = 29K) is

wasted. External fragmentation occurs be-
tween allocated segments, as a result of allo-
cating different sized segments for processes
entering and leaving memory.

This latter

fragmentation is also called checkerboard-
ing.

frame

(1) a set of four vectors giving po-

sition and orientation information.

(2) the basic element of a video sequence.

The standard frame rate for TV standards
is 25 frames/s (European standards, e.g.,
PAL and SECAM) or 30 frames/s (U.S. and
Japanese standards, e.g., NTSC).

(3) in paging systems, a memory block

whose size equals the size of a page. Frames
are allocated space according to aligned
boundaries, meaning that the last bits of the
address of the first location in the frame will
end with

zeros (binary), where is the ex-

ponent in the page size. Allocating frames
for pages makes it easy to translate addresses
and to choose a frame for an incoming page
(since all frames are equivalent).

(4) time interval in a communication sys-

tem over which the system performs some pe-
riodic function. Such functions can be mul-
tiple access functions (e.g., TDMA multi-
ple access frame) or speech-processing func-
tions (e.g., speech coding frame, interleaving
frame, or error control coding frame).

(5) single image; component of a se-

quence of images which, displayed rapidly
in succession, give the illusion of a moving
picture. In video a frame represents a single
complete scan of the image; it often consists
of two interlaced fields.

frame grabber

a device that is attached to

an electronic camera and which freezes and
stores images digitally, often in gray-scale or
color format, typically in one or three 8-bit
bytes per pixel respectively.

frame memory

video memory required

to store the number of picture elements for
one complete frame of electronically scanned
video information. The memory storage in
bits can be computed by multiplying the
number of video samples made per horizontal
line, times the number of horizontal lines per
field (vertical scan), times the number bits per
sample, times the number of fields/frame. A
sample consists of the information necessary
to reproduce the color information.

The NTSC television system consists of

two interlaced fields per frame. Storage re-
quirements are usually minimized by sam-
pling the color video information consisting
of the luminance (

) and the two color differ-

ence signals, (

) and (). The color

signal bandwidth is less than the luminance
bandwidth that can be used to reduce the field
memory storage requirements. Four samples
of the luminance (

) signal is combined with

two samples of the (

− ) signal and two

samples of the (

− ) signal. The preced-

ing video sampling techniques is designated
as 4:2:2 sampling and reduces the field mem-
ory size by one third.

The number of memory bits that are re-

quired to store one NTSC frame is two times
the number of bits required to store one
NTSC field. Field memory for NTSC video
sampled at 4 times the color subcarrier fre-
quency at 8 bits/pixel would require 7.644
megabits of RAM when 4:2:2 sampling is
used.

c

2000 by CRC Press LLC

frame processing

image processing ap-

plied to frames or sequences of frames.

frame rate

in analog and digital video, the

rate per second at which each frame or im-
age is refreshed. The NTSC (National Tele-
vision Systems Committee) rate for analog
television is 30 frames per second.

frame store

a device that stores images

digitally, often in gray-scale or color format,
typically in one or three 8-bit bytes per pixel
respectively; a frame store often incorpo-
rates, or is used in conjunction with, a frame
grabber.

frame synchronization

a method to ob-

tain rough timing synchronization between
transmitted and received frames. The degree
of synchronization obtained depends on the
level of frame synchronization (super-frame,
hyper-frame). The level of frame synchro-
nism also determines the actual method and
the place where the synchronism takes place.

frame synchronizer

(1) a time-base cor-

rector effective over one frame time. Video
data may be discarded or repeated in one-
frame increments; in the absence of an input,
the last received frame is repeated, thus pro-
ducing a freeze-frame display.

(2) a device that stores video information

(perhaps digitally) to reduce the undesirable
visual effect caused by switching nonsyn-
chronous sources.

Franklin, Benjamin

(1706–1790) Born:

Boston, Massachusetts, U.S.A.

Franklin was best known as the great-

est American statesman, scientist, and en-
trepreneur of his day. He was the person
who described electric charge, introduced
the terms “positive” and “negative” as de-
scriptive of charges, and described the fun-
damental nature of lightening. Franklin re-
ceived no formal training in the sciences.
His printing business gave him the finan-
cial security necessary to carry out numer-
ous fundamental experiments on the nature

of electricity. The results of these experi-
ments were later given theoretical validation
by Michael Faraday. Franklin’s political con-
tributions to the United States were also ex-
traordinary. Amazingly, this additional re-
sponsibility did not deter Franklin from nu-
merous other experiments and inventions in
a variety of fields.

Fraunhofer region

See

far field

.

free distance

the minimum Hamming dis-

tance between two convolutionally encoded
sequences that represent different valid paths
through the same code trellis. The free dis-
tance equals the maximum column distance
and the limiting value of the distance profile.

free electron laser

laser in which the ac-

tive medium consists of electrons that are
subject to electric and magnetic fields but are
not associated with atoms or molecules.

free input

a quantity influencing the

controlled process from outside, generated
within the process environment, and being
beyond direct or indirect influence of the con-
troller; a free input is defined by a continuous
trajectory over given time interval or by a se-
quence of values at given time instants.

free input forecasting

process of predict-

ing — at a given time — future values of the
free input; these future values can be pre-
dicted in different forms: single future free
input trajectory (scenario) over a specified
time interval (forecasting interval); bunch of
possible scenarios over specified time inter-
val, (or intervals) — eventually with attached
weights; stochastic model valid at the consid-
ered forecasting time and other. Free input
forecasting can be essential for making most
of the decisions concerning current values of
the manipulated inputs.

free input model

model, usually stated

in form of a set of differential or difference
equations, describing the behavior of the free
inputs; for example, ARMA process is often

c

2000 by CRC Press LLC

used as the free input model. Usually free in-
put model is driven by a white noise stochas-
tic process or by a sequence of set bounded
— but otherwise time-independent — quan-
tities.

free running frequency

the frequency at

which an oscillator operates in the absence
of any synchronizing input signal. The fre-
quency is usually determined by a time con-
stant from externally connected resistance
and capacitance.

free space loss

the propagation loss expe-

rienced between two isotropic antennas in a
vacuum resulting from spreading of power
over spherical wavefronts centered at the
transmitting antenna and from the finite aper-
ture of the receiving antenna. The free space
loss increases proportional to the square of
the distance from the antenna and the square
of the frequency.

free system

See

unforced system

.

free-page list

a linked-list of information

records pointing to “holes” (i.e., free page
frames) in main memory.

free-space interconnect

interconnect us-

ing optical elements such as lenses, gratings,
and holograms, in which optical signals may
cross each other in the space.

The main

advantages are high interconnection density
and parallelism, and dynamic reconfigura-
tion.

free-wheeling diode

a diode connected in

parallel with the load of a half-wave rectifier
to prevent the return of energy from the load
to the source. Due to the stored energy in
the inductive load, the current must continue
after the source voltage becomes negative.
The free-wheeling diode provides a path for
the current to circulate and allows the diode
or SCR in the rectifier to turn off.

Fremdhold integral equation

a linear in-

tegral equation wherein the limits of integra-
tion are fixed.

frequency

the repetition rate of a periodic

signal used to represent or process a commu-
nication signal. Frequency is expressed in
units of hertz (Hz). 1 Hz represents one cy-
cle per second, 1 MHz represents one million
cycles per second, and 1 GHz represents one
billion cycles per second.

frequency chirp

a monotonic change in

optical frequency with time; often used for
laser radar ranging in analogy with conven-
tional radar and for ultrashort pulse gener-
ation via pulse compression or autocorrela-
tion. See also

chirp signal

.

frequency compensation

the modifica-

tion of the amplitude–frequency response of
an amplifier to broaden the bandwidth or to
make the response more nearly uniform over
the existing bandwidth.

frequency converter

an equipment or cir-

cuit that converts an RF signal to an interme-
diate (IF) signal in receivers. It converts an
IF signal to an RF signal in transmitters.

frequency correlation function

a func-

tion characterizing the similarity of a re-
ceived signal with respect to a shift in fre-
quency.

frequency deviation

in a frequency mod-

ulated system, the number of hertz the carrier
is varied during the modulation process.

frequency domain

representation of a

signal by frequency components, such as its
Fourier transform.

frequency domain sampling

a proce-

dure that is a dual of the time-domain sam-
pling theorem, whereby a time-limited signal
can be reconstructed from frequency-domain
samples.

c

2000 by CRC Press LLC

frequency distortion

caused by the pres-

ence of energy storage elements in an am-
plifier circuit. Different frequency compo-
nents have different amplifications, resulting
in frequency distortion, and the distortion is
specified by a frequency response curve.

frequency division duplex (FDD)

a tech-

nique based on the allocation of two separate
frequency bands for the transmission in both
directions in a link. FDD typically requires a
guard band between the two frequency bands
in order to eliminate interference between the
transmitter and receiver at a terminal. In a
full duplex communication system, informa-
tion flows simultaneously in both directions
between two points.

frequency

division

multiple

access

(FDMA)

a multiple-access technique

based on assigning each user a unique fre-
quency band upon which transmission takes
place. See also

time division multiple access

,

code division multiple access

.

frequency division multiplexing (FDM)
refers to the multiplexing of signals by shift-
ing each signal to a different frequency band.
See also

frequency division multiple access

.

frequency domain storage

an optical

data storage technique in which individ-
ual bits are stored by saturating or bleach-
ing spectral holes into an inhomogeneously
broadened absorption spectrum.

Usually,

this hole burning is accomplished using elec-
tromagnetic fields of discrete frequencies.
The maximum frequency domain storage
density is given by the ratio of inhomoge-
neous width to homogeneous width of the
absorption spectrum.

frequency hopping

a system where the

carrier frequency used for modulation is
changed according to some predetermined
hopping pattern. The receiver hops accord-
ing to the same pattern in order to retrieve the
information. If the rate of change is lower or
equal to the data rate, the process is known

as slow frequency hopping, otherwise as fast.
Frequency hopping is used for counteracting
intentional interference, frequency selective
fading, and as a multiple access technique
(FH-CDMA).

frequency independent antenna

antenna

with very large bandwidths.

Upper fre-

quency can be about 40 times higher than
the lower frequency. Examples: spiral and
log periodic antennas.

frequency modulation (FM)

angle mod-

ulation in which the instantaneous frequency
of a sine-wave carrier is caused to depart from
the carrier frequency by an amount propor-
tional to the instantaneous value of the mod-
ulating wave.

frequency nonselective channel

a radio

channel that has a uniform transfer function
over the bandwidth of information signal. In
such a channel, fading leads to reduced SNR
at the receiver, but does not lead to distortion
of the symbol shape and hence intersymbol
interference.

frequency pulling

shift of the frequency

of a laser oscillation mode from the empty
cavity or nondispersed cavity frequency to-
ward the center frequency of the amplifying
transition.

frequency regulation

the change in the

frequency of an unloaded generator with re-
spect to its frequency in a fully-loaded state.
Typically applied to small, isolated power
systems such as emergency power units.

frequency relay

a protective relay which

monitors the frequency of the electric power
system.

frequency resolution

a measure of the

ability of a system to resolve different fre-
quencies in a signal. As the frequency resolu-
tion increases, more finely-spaced frequency
components can be resolved. The time res-
olution of a system is roughly inversely pro-

c

2000 by CRC Press LLC

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  71  72  73  74   ..