Electrical Engineering Dictionary - part 162

E, resp. F , can be either a Euclidean or a dig-
ital space). We consider functions on

E or F

having real or

± ∞ values. Here the analog

of the cisoid function is the linear function
l

α

of slope

α defined by l

α

(x) = hα, xi. For

any function

f on E one defines its slope

transform

S

∨

(f ) and its lower slope trans-

form

S

∧

(f ) by

S

∨

(f )(α) = sup

x∈E

f (x) − hα, xi

and

S

∧

(f )(α) = inf

x∈E

f (x) − hα, xi

.

The counterpart for dilations and erosions of
the convolution theorem in Fourier analysis
is given by

S

∨

(f ⊕ g) = S

∨

(f ) + S

∨

(g)

and

S

∧

(f   g) = S

∧

(f ) − S

∨

(g).

For any function

ψ on F one defines the ad-

joint upper slope transform

S

−

∨

(ψ) and the

adjoint lower slope transform

S

−

∧

(ψ) by

S

−

∨

(ψ)(x) = inf

α∈F

ψ(α) + hα, xi

and

S

−

∧

(ψ)(x) = sup

α∈F

ψ(α) + hα, xi

.

Contrarily to the Fourier inversion formula
in Fourier analysis, the adjoint upper/lower
slope transform does not provide an exact
inversion of the upper/lower slope trans-
form; for every function

f on E, S

−

∨

(S

∨

(f ))

is the concave hull of

f , in other words

the lower envelope of all linear functions
l

α

+ c (α ∈ F , c real) which are ≥

f , while S

−

∧

(S

∧

(f )) is the convex hull of

f , in other words the upper envelope of
all linear functions

l

α

+ c which are ≤

f . See

dilation

,

erosion

,

Fourier transform

,

linear shift invariant system

,

morphological

operator

.

There is a variant theory of slope trans-

forms„ where

S

−

∨

(f ) is a multivalued func-

tion, and for which an exact inverse transform
exists.

slot

a space between the teeth used to place

windings in electrical machines.

slot pitch

the angular distance (normally

in electrical degrees) between the axes of two
slots.

slotless motor

permanent magnet brush-

less DC motor in which stator teeth are re-
moved and the resulting space is partially
filled with copper. The slotless construction
permits an increase in rotor diameter within
the same frame size, or alternatively an in-
crease in electric loading without a corre-
sponding increase in current density.

slotted ALOHA

a multiple access proto-

col. In slotted ALOHA, time is divided into
frames. Any user is allowed to transmit dur-
ing any frame. The possible collisions result
in retransmission at a later time. See also

pure ALOHA

.

slotted line

coax or waveguide with a lon-

gitudinal slot that accommodates a voltage
probe that can measure the voltage anywhere
along the slot. Typically used to measure
standing wave ratio (SWR).

slow start

a congestion control algorithm

that rapidly determines the bandwidth avail-
able to a transmitter by doubling the number
of packets sent each round trip until losses
are detected. This algorithm is “slow” when
compared to the alternative of sending pack-
ets at the maximum rate achievable by the
transmitter.

slow wave

a wave whose phase velocity

is slower than the velocity of light. For ex-
ample, for suitably chosen helixes the wave
can be considered to travel on the wire at the
velocity of light, but the phase velocity is less
than the velocity of light by the factor that the

c

2000 by CRC Press LLC

pitch is less than the circumference. Slow
wave may also be present on structures like
coplanar waveguides.

slow-wave structure

a short microwave

transmission line in a traveling wave tube in
which the longitudinal phase velocity of trav-
eling microwave is slowed down to almost
equal speed of electrons in the interacting
electron beam of the tube.

slowly varying envelope approximation
neglect of the second time and/or space
derivatives in the wave equation governing
nearly monochromatic/nearly plane-wave
electromagnetic fields.

slowness surface

a plot of the reciprocal

of the phase velocity as a function of direction
in an anisotropic crystal.

SMA connector

a subminiature coaxial

connector with both male and female ver-
sions capable of an upper frequency limita-
tion of about 26 GHz.

small computer systems interface (SCSI)

a high-speed parallel computer bus used

to interface peripheral devices such as disk
drives.

small disturbance

a disturbance for

which the equation for dynamic operation
can be linearized for analysis.

small disturbance stability

power sys-

tem stability under small disturbances, which
can be studied by using linearized power sys-
tem models.

small gain theorem

a sufficient condition

for the robust stability of the closed-loop sys-
tem. It requires the open-loop operator of
the system to have a norm less than one. For
linear systems, the small gain theorem guar-
antees well possedness while in the nonlin-
ear case it should be assumed. The theorem
may be highly conservative for structured un-
certainties. In some cases the conservatism

could be decreased by the use of structured
norms.

small scale integration (SSI)

an early

level of integration circuit fabrication that al-
lowed approximately between 1 and 12 gates
on one chip.

small signal amplifier

amplifier designed

for amplifying very low level signals. Typi-
cally, small signal amplifiers have an AC sig-
nal magnitude that is 1/10 the DC value and
operate under class A amplifier biasing con-
ditions.

small-signal stability

See

dynamic

stability

.

smart antenna

a set of antennas used

in an intelligent way in one receiver to im-
prove the performance of a communication
link. See also

beamforming

,

 

spa

ce division

multiple access

.

smart card

credit-card-sized device con-

taining a microcomputer, used for security-
intensive functions such as debit transactions.

smart material

one of a class of materi-

als and/or composite media having inherent
intelligence together with self-adaptive ca-
pabilities to external stimuli applied in pro-
portion to a sensed material response. Also
called intelligent material.

smart pixel

an element in an array of light

detectors that contains electronic signal pro-
cessing circuitry in addition to the light de-
tector; a spatial light modulator in which each
pixel is controlled by a local electronic cir-
cuit. Smart pixels are fabricated with VLSI
technology. Each light modulating pixel is
connected to its own tiny electronic circuit
adjacent to the pixel. The circuit may consist
of detector, switching or logic circuit, mem-
ory, and source or additional shutter. It is
an advanced, optically addressed spatial light
modulator and still immature.

c

2000 by CRC Press LLC

smart sensor

sensor with inherent intel-

ligence via built-in electronics.

smart structural material

material in

which the mechanical (elastic) properties can
be modified adaptively through the applica-
tion of external stimuli.

SMB connector

a subminiature coaxial

connector with snap-on mating and typical
upper frequency limit of 10 GHz.

SMDA

See

Safe Medical Devices Act

.

SMIB

See

single machine infinite bus

system

Smith chart

a graphical polar plot of the

voltage reflection coefficient superimposed
on a plot of two families of circles, with one
family representing the real part of a complex
impedance (admittance) and the other family
representing the imaginary part of the com-
plex impedance (admittance). A Smith chart
can be used for many tasks including visual-
izing transmission line equations as well as
matching loads to transmission lines, finding
lengths and placements of stub tuners (both
single and double stub tuners), finding the
voltage standing wave ratio on a transmission
line, and finding the reflection coefficient at
any point on the transmission line.

Smith predictor

a control scheme de-

signed to deal with processes that contain
significant dead-time in their responses. Its
block diagram configuration is where model

Block diagram configuration for the Smith predictor.

one is an exact replica of the process un-
der control, while model two is the same

model with the deadtime term removed. The
controller is designed to control model two,
thereby allowing faster closed loop responses
than would otherwise have been possible.
See also

internal model control

.

SMM

See

sub-millimeter

.

smoothing

(1) an estimation procedure in

which a past value of the state vector (see
the definition) is estimated based on the data
available up to the present time.

(2) the removal from an image (signal) of

high-frequency components obtained, e.g.,
through a convolutional averaging or Gaus-
sian filter, usually performed to remove ad-
ditive speckle noise.

(3) any process by which noise is sup-

pressed, following a comparison of potential
noise points with neighboring intensity val-
ues, as for mean filtering and median filter-
ing. Also, a process in which the signal is
smoothed, e.g., by a low-pass filter, to sup-
press complexity and save on storage require-
ments.

SMS

See

service management system

.

SMT

See

surface mount technology

.

snake

See

active contour

.

Snell’s Law

the law that gives the angles

of reflection and refraction of a plane elec-
tromagnetic wave when the wave is incident
on a boundary between two media.

Consider a plane wave impinging on a sur-

face between two media with different dielec-
tric constants: part of the incident power will
be transmitted to the other region, while part
will be reflected. Let us denote the angle of
reflection by

θ

r

1

, the angle of transmission by

θ

t

2

, and the angle of incidence by

θ

i

1

. We also

denote the electric permittivity and the mag-
netic permeability by

, µ, respectively; the

subscripts 1

, 2 refer to the particular medium

under consideration. The angle of reflection

c

2000 by CRC Press LLC

is equal to the angle of incidence, i.e.,

θ

r

1

= θ

i

1

and the Snell’s Law states that

√

µ

1



1

sin

θ

i

1

=

√

µ

2



2

sin

θ

t

2

SNIR

See

signal-to-noise plus interference

ratio

.

snoop

in hardware systems, a process of

examining values as they are transmitted in
order to possibly expedite some later activity.

snooping bus

a multiprocessor bus that

is continuously monitored by the cache con-
trollers to maintain cache coherence.

snow noise

noise composed of small,

white marks randomly scattered throughout
an image. Television pictures exhibit snow
noise when the reception is poor.

SNR

See

signal-to-noise ratio

.

snubber

an auxiliary circuit or circuit el-

ements used to control the rate of rise or
fall of the current flowing into a power elec-
tronic device or the rate of fall of the voltage
across the device during turn-off. Snubbers
are used to limit

dv/dt and di/dt and elim-

inate ringing in a switching circuit during
switching transients. Both dissipative and
nondissipative snubbers are used. See also

soft switching

.

snubber circuit

See

snubber

.

Sobel operator

a common digital approx-

imation of the gradient

∇f , often used in

edge detection. It is specified by the pair of
convolution masks

∂f

∂x

≈

−1 0 1

−2 0 2

−1 0 1

∂f

∂y

≈

−1 −2 −1

0

0

0

1

2

1

.

The respective mask responses,

g

x

,

g

y

, are

components of the local vector gradient, from

which edge magnitude and direction can be
calculated straightforwardly.

sodium-cooled reactor

a nuclear reactor

in which the heat is removed from the core by
means of circulating liquid metallic sodium.

soft computing

is an association of com-

puting methodologies centering on fuzzy
logic, artificial neural networks, and evolu-
tionary computing. Each of these method-
ologies provide us with complementary and
synergistic reasoning and searching methods
to solve complex, real-word problems. See
also

fuzzy logic

,

neural network

.

soft contaminant

a contaminant that to

first order is not absorbed by X-rays, and
which therefore tends to remain undetected
in X-ray images: typical soft contaminants
are rubber, wood and many types of plas-
tic (though much depends on the particular
atomic composition of the material).

soft decision

demodulation that outputs

an estimate of the received symbol value
along with an indication of the reliability
of that value. It is usually implemented by
quantizing the received signal to more levels
than there are symbol values.

soft facimile

for low-capacity channels,

images are transmitted and displayed in a
progressive (stage by stage) manner. A crude
representation is first transmitted and then de-
tails are added at each stage. This is referred
to as soft facimile.

See also

progressive

transmission

.

soft fault

See

transient fault

.

soft hand-off

a hand-off scheme in a

CDMA cellular system such as that speci-
fied by the IS-95 standard where signal trans-
mission occurs through multiple base sta-
tions during the hand-off process. The mul-
tiple signal components received from the
different base stations are combined using

c

2000 by CRC Press LLC