复数的分数幂(DSP 相关计算)

信息处理 复杂的
2022-02-17 12:57:54

我对这种计算感到困惑:https ://www.dsprelated.com/showarticle/754.php (cf 引用)

提高到整数次方会导致以相同的四分之一圈数遍历单位圆。下一个自然出现的问题是该模式是否也适用于小数值。考虑假设它是为了使两个复数相等,实部和虚部都必须相等。 求解 a,b 为实数产生两个解:iia+bi

(a+bi)2=ia2+2abi+b2i2=i
(a2b2)+(2ab)i=0+1i
a2b2=0 and 2ab=1
a=±b and a=12b
(a,b)=(22,22) or (22,22)

对我来说,说 AND是没有意义的,这只是一个矛盾......要么 OR因此我会说 .... 他们怎么能说它是?这背后的逻辑是什么……?a=±b2ab=1a=±b2ab=1(a+bi)2i

2个回答

这是我的文章,我很高兴你正在阅读它。

两个复数(对应于平面上的一点)的基本规则是,只有实部和虚部(对应于 x,y 坐标)相等时,它们才相等。因此复方程

(a2b2)+2abi=i=0+i

相当于说点点相同(a2b2,2ab)(0,1)

实部必须相等,虚部必须相等。

从图形上看,你有一条穿过原点的双曲线相交的交叉线的交点。代替,如果这有助于你看到它。xyab

重要的概念是一个交点在单位圆的中间,而另一个正好相反(它的负数)。这对于在单位圆上取任何数字的平方根都是正确的。一个平方根是一半,另一个是它的负数。

这是单位圆的指数性质的一部分。弧度只是一种可能的尺度。四分之一转是另一个,全转另一个。

对此进行扩展,的解是个均匀分布的点。它们被称为统一的根源。您可能更清楚第一个根为,它就在 DFT 定义中:11/NNei2π/N

X[k]=n=0N1x[n](ei2π/N)nk


a2b2=0

a2=b2

a=±b

2ab=1

对于a=b

2a2=1

a=±22=b

对于a=b

2a2=1

没有真正的解决方案。

你有两组有效的方程,其中ab是真实的:

  • a=b2ab=1
  • 或者a=b2ab=1

第二个无解。第一个有两个解决方案(所以你总共有两个解决方案,如所写),即22(1+i)22(1+i). 换句话说,“正八分之一转”和“负八分之一转”都产生了i(四分之一转)当上升到广场时。这与实数非常相似:给定一个实数r, 两个都r2(r)2给出相同的结果。

让我们超越这一点。正数是 0 度转弯。负数是 180 度转弯。上升到正方形的两个都是正数,因此最后会产生一些 0 度的转弯。尽管从历史上看,复数似乎不如实数直观,但它们与它们完全一致(如果它们没有这样做,它们就不会幸存下来)。此外,从现代的角度来看,我会说复数是真正“存在”的数字,我们人类只能看到它们的影子(实数),尽管对我们盲人来说有一些巧妙的可视化,比如Heyser 开瓶器/螺旋

海瑟开瓶器螺旋