eω _ejω在单位圆上

信息处理 离散信号 震级
2022-01-28 10:11:32

我是 DSP 的新手,我正在自学。当我们在单位圆上时,的大小感到困惑- 其中ejωω

根据教科书,它是但这是为什么呢?我真的很感激有人可以向我解释一下。|ejω|=1

3个回答

警告:|ejω|等于1当且仅当ω是一个实数。更一般地,对于z复杂的, |ez|=ez.

这实际上取决于您的先验知识,因为指数、正弦或余弦等函数可以以不同的方式开发。在这里,我假设您知道正弦和余弦,因为您指的是频率。然后,定义指数的历史方法是通过欧拉公式,例如:

ejω=cosω+jsinω.

然后,通过Argand 的复平面解释,可以将复数解释为具有 2D 坐标的点(x,y)x+jy: 实部是指X-轴,虚轴Y-轴。因此,显然,ejω有一个点的坐标(0,0)- 带半径的中心圆1,因此幅度 |ejω|等于半径,或 (cosω)2+(sinω)2=12.

在更现代的版本中,ez由一系列定义(参见DFT 的复共轭对称性证明),并且cossin是为它派生的,所以它们不会先出现。

欧拉公式,假设ω是一个实数:

ejω=cos(ω)+jsin(ω)

复数大小的定义z=x+jy是:

|z|=x2+y2,
所以:
|ejω|=cos2ω+sin2ω=1
通过三角恒等式

Kejθ是描述具有幅值 K 和角度的相量的数学方法θ. 我认为了解这种简单的关系可以消除很多谜团。正如卡洛斯所展示的,欧拉的身份证明了这一点。

有趣的是,如果您将任何实数提高到 j 的幂,则幅度将为 1!

你可以通过求解一个复数的大小来看到这一点,这个复数是复共轭乘法的平方根:

xjxj=x0=1