Electrical Engineering Dictionary - part 161

since the second differential equations be-
comes an algebraic, or a transcendental equa-
tion

0

= g(t, x, z, 0).

The singular perturbation methods are used
in the analyses of high-gain nonlinear control
systems as well as variable structure sliding
mode control systems.

singular value decomposition (SVD)
useful decomposition method for matrix in-
verse and pseudoinverse problems, including
the least-squared solution of overdetermined
systems. SVD represents the matrix

A in the

form

A = U3

1
2

V , where 3 is a diagonal

matrix whose entries are the singular values
of

A, and U and V are the row and column

eigenvector systems of

A. Any matrix can

be represented in this way. In image pro-
cessing, SVD has been applied to coding, to
image filtering, and to the approximation of
non-separable 2-D point spread functions by
two orthogonal 1-D impulse responses.

singularity

a location in the workspace of

the manipulator at which the robot loses one
or more DOF in Cartesian space, i.e., there
is some direction (or directions) in Cartesian
space along which it is impossible to move
the robot end effector no matter which robot
joints are moved.

singularity function

a function-like op-

eration that is not a proper function in the
analytic sense. This is because it has a point
at which the function or its derivative is infi-
nite or is undefined. In particular, the Dirac
delta function is defined as:

δ(t) =

∞ m = 0
0 otherwise.

Other examples are the step function and the
ramp function.

sintered magnet

magnet made from pow-

dered materials that are pressed together and
then heated in an oven to produce desired
shapes and magnetic properties.

sinusoid

a periodic signal

x(t) =

cos

(ωt + θ) where ω = 2πf with frequency

in hertz.

sinusoidal amplitude modulation

ampli-

tude modulation where the carrier signal is a
sinusoid. See

amplitude modulation

,

carrier

signal

.

sinusoidal coding

parametric speech cod-

ing method based on a speech model where
the signal is composed of sinusoidal compo-
nents having time-varying amplitudes, fre-
quencies and phases. Sinusoidal coding is
mostly used in low bit rate speech coding.

sinusoidal signal

a signal of the form

x(t) = A sin(2πf t + θ)

where

A is the amplitude and θ is the phase

angle.

sinusoidal steady-state response

re-

sponse of a circuit a sine wave input as
t → ∞. The output then has two compo-
nents, a magnitude and a phase, that are the
magnitude and the phase of the transfer func-
tion itself for

s = jω.

sinusoidal–Gaussian beam

electromag-

netic beam in which the transverse field dis-
tribution is describable in terms of sinusoidal
and Gaussian functions.

SiO

2

See

silicon dioxide

.

SIP

See

single in-line packaging

.

SIR

See

signal-to-interference ratio

.

SISD

See

single-instruction stream, single

data stream

.

SISO

See

single-input–single-output

system

.

SISO system

See

single-input–single-

output system

.

SIT

See

static induction transistor

.

c

2000 by CRC Press LLC

site diversity

the combination of received

signals at widely separated locations having
substantially different propagation paths to
the transmitter. The resultant signal has re-
duced fading depth and therefore higher qual-
ity communication is possible. Often used in
Earth–satellite link to overcome the effects of
scintillation and rain fading.

SITH

See

static induction thyristor

.

six connected

See

voxel adjacency

.

size distribution

the size distribution of a

family of objects is a function measuring the
number or volume of all objects in any size
range. In mathematical morphology, this no-
tion is developed by analogy with a family
of sieves: each sieve retains objects larger
than a given size, and lets smaller objects
go through; when two sieves are put in suc-
cession, this is equivalent to using the finest
sieve. This idea is formalized by taking a
one-parameter family of morphological op-
erators

γ

r

(

r > 0) such that for all objects

X, Y and r, s > 0, one has
1.

γ

r

(X) ≤ X, that is, γ

r

is anti-extensive;

2.

X ≤ Y implies that γ

r

(X) ≤ γ

r

(Y ), that

is,

γ

r

is increasing;

3.

γ

r

(γ

s

(X)) = γ

max

(r,s)

(X). In particu-

lar, each

γ

r

is an algebraic opening, and

for

s > r we have γ

s

(X) ≤ γ

r

(X). See

mathematical morphology

,

morphological

operator

,

opening

.

skeleton

(1) the set of arcs, enclosing a

region, resulting from the successive appli-
cation of a thinning operator on the region.

(2) a shape representation consisting of a

connected set of pixel locations of unit width
running along the centers of the object limbs.
This is a natural representation, where (a)
limbs are of approximately uniform width
and (b) the width is unimportant for shape
analysis, so that all the shape topology is em-
bedded in the skeleton. The prime applica-
tion relates to interpretation of hand-drawn
characters and script.

skeletonization

a procedure, usually thin-

ning, that produces an image skeleton.

skew

(1) an arrangement of slots or con-

ductors in squirrel cage rotors so that they are
not parallel to the rotor axis.

(2) in computer buses, a condition where

values on certain bus lines have slightly
different transmission times than values on
other lines of the same bus. See also

tape

skew

.

skewed addressing

See

interleaved

memory

.

skewed symmetry

the nonperpendicular

appearance of a symmetry-axes system for
an object, when the plane of the object is not
perpendicular to the line of sight from the
viewpoint.

skewing

(1) the bending of a curve away

from it’s original shape.

(2) In a differential amplifier, the offset

between two signals.

skin depth

for a lossy material, the dis-

tance at which electromagnetic fields expe-
rience one neper of attenuation. For a good
conductor, the skin depth is given by

1

√

πµf σ

where

f is the frequency, µ is the permeabil-

ity, and

σ is the conductivity.

skin effect

the tendency of an alternating

current to concentrate in the areas of lowest
impedance.

skinny minnie

a telescoping fiberglass

pole with interchangeable tools mounted at
its end. It can be extended sufficiently to
allow a line worker to service cut-outs and
similar pole-top equipment from the ground.

skip instruction

an assembly language

instruction that skips over the next instruction
without executing it.

c

2000 by CRC Press LLC

sky wave

a wave that propagates into the

ionosphere. It undergoes several reflections
and refractions before it returns back to Earth.

slab waveguide

a dielectric waveguide

useful for theoretical studies and for ap-
proximating other types of waveguide such
as the rib waveguide.

See

rib wave-

guide

.

slant angle

also called “dip angle”; the

angle by which a plane slants or dips away
from the frontal plane of the observer.

sleeve

(1) rubber cover for a line worker’s

arms.

(2) a type of wire connector.

slew rate

the rate of variation of an AC

voltage in terms of volts per second.

In an op-amp, if the signal at the op-amp

output attempts to exceed this limit, the op-
amp cannot follow and distortion (“slew rate
limiting”) will result.

slice

See

wafer

.

SLG

See

single line to ground fault

.

slicer

a device that estimates a transmitted

symbol given an input that is corrupted by
(residual) channel impairments. For exam-
ple, a binary slicer outputs 0 or 1, depending
on the current input.

sliding correlation

a principle of opera-

tion of a correlation receiver in channel mea-
surement, where pseudo-random sequences
are utilized. The transmitted signal consists
of a carrier modulated (typically employing
phase shift keying) by a pseudorandom se-
quence.

The received signal is correlated

(multiplied) by a similar reference signal,
in which the pseudorandom sequence has a
clock rate slightly lower than in the transmit-
ted signal. The difference in clock frequen-
cies causes the relative phase (chip position)
of the pseudorandom sequences to slide by
each other. The output of a sliding corre-

lator is a time-scaled version of the auto-
correlation function of the pseudorandom se-
quence.

The time-scaling factor depends on the

difference of the clock frequencies, and typi-
cally cannot be lower than 1000 without sig-
nificant distortion in the resulting correlation
function. This sets an upper bound to the rate
of producing complete autocorrelation func-
tions, making sliding correlation not ideally
suited to measurement of channels with fast
time variance. A sliding correlator must be
implemented using analogue signal process-
ing. See also

stepping correlation

.

sliding mode

the motion of a dynamical

system’s trajectory while confined to a slid-
ing surface.

sliding mode control

a discontinuous

control in which a sliding mode is deliber-
ately induced. The design of a sliding mode
controller consists of two phases. In the first
phase, a sliding surface is specified by a de-
signer. Then, in the second phase, feedback
gains are selected so that the controlled sys-
tem’s trajectories are driven toward the slid-
ing surface. The role of a sliding mode con-
troller is to drive the system’s trajectories to
the surface and to maintain them on the sur-
face, in sliding mode, for all subsequent time.
While in sliding, the system is not affected by
matched uncertainties. Furthermore, the sys-
tem in sliding is governed by a reduced set of
differential equations. This is called the or-
der reduction, and it is a very useful feature
in designing sliding mode controllers.

sliding mode domain

a sliding mode

domain

D where for each ε > 0 there

exists a

δ > 0 such that any trajectory

starting in the

n-dimensional δ-neighborhood

of

1 may leave the n-dimensional ε-

neighborhood of

1 only through the n-

dimensional

ε-neighborhood of the boundary

of

1.

sliding mode observer

See

sliding mode

state estimator

.

c

2000 by CRC Press LLC

sliding mode state estimator

state es-

timators of uncertain dynamical plants in
which the error between the state estimate
and the actual state exhibits sliding mode be-
havior on a sliding surface in the error space.

sliding surface

a surface in the state space

specified by a designer of a variable structure
sliding mode controller. The role of a sliding
mode controller is to drive the system’s tra-
jectories to the surface and to maintain them
on the surface for all subsequent time. Alter-
native terms for sliding surface are switching
surface, discontinuity manifold, equilibrium
manifold.

sliding termination

a precision air-

dielectric coaxial transmission line that con-
sists of a moveable, tapered termination used
as an impedance standard for calibrating vec-
tor network analyzers and in other precision
microwave measurement applications.

sliding window

in an ARQ protocol,

the (sliding) window represents the sequence
numbers of transmitted packets whose ac-
knowledgments have not been received. Af-
ter an acknowledgement has been received
for the packet whose sequence number is at
the tail of the window, its sequence number is
dropped from the window and a new packet
whose sequence number is at the head of the
window is transmitted, causing the window
to slide one sequence number.

sliding-mode control

a bang-bang con-

trol technique that confines the state space
trajectory to the vicinity of a sliding line.
Assuming a second-order system, the slid-
ing line is defined as

ax

1

+ bx

2

= 0, where

x

1

and

x

2

are the state variables and

a and

b are constant coefficients determined by the
desired control law. The sliding line exists
if the trajectories of the subcircuits on either
side of the line are directed toward the sliding
line. The sliding line is stable if the motions
along the sliding line are toward an operation
point. The ideal overall trajectory is indepen-
dent of the trajectories of the subcircuits.

slip

in an induction motor, slip is de-

fined as the ratio of the slip speed to the syn-
chronous speed. The slip speed is the dif-
ference between the synchronous speed and
the speed of the rotor. See also

synchronous

speed

.

slip frequency

the frequency of the ro-

tor induced currents in an induction machine.
Denoted by

f

sl

, the slip frequency is given by

slip

× stator frequency (f

s

) and is the prime

frequency used in slip frequency control of
induction machines.

slip power recovery control

a method of

controlling the speed of a wound rotor in-
duction machine by recovering the slip fre-
quency power from the rotor to an AC power
source or mechanical shaft through the con-
verter connected to the rotor windings of the
motor. Slip power recovery control reduces
the losses that occur with rotor resistance
control.

slip-ring contact

a rotating, brush-con-

tacted ring electrode connected to one end of
a coil in an AC generator.

SLL

See

sidelobe level

.

SLM

See

spatial light modulator

or

liquid

crystal on silicon

.

slope detector

a circuit consisting of an

LC tuned circuit, a detector diode, and a filter
circuit that has an IF set to be on the most lin-
ear portion of the response curve. The circuit
converts FM to AM by having the frequency
changes from the FM signal cause the sig-
nals to move up and down the response curve
which results in amplitude variations.

slope transform

transform that plays for

morphological operators a role which is to
some extent analogous to that of the Fourier
transform for linear shift invariant systems.
We consider a space

E of points x and a space

F of slopes α, such that the (bilinear) scalar
product

hα, xi is well-defined (for example

c

2000 by CRC Press LLC