我试图在正交基函数上表达以下一组信号。这些信号将使用 4 进制调制方案进行传输。我如何将 ψ1(t) 和 ψ2(t) 写成相同的。还如何找到给定信号集的正交函数集。

我试图在正交基函数上表达以下一组信号。这些信号将使用 4 进制调制方案进行传输。我如何将 ψ1(t) 和 ψ2(t) 写成相同的。还如何找到给定信号集的正交函数集。

让我们打电话给你信号,,&. 只需通过目测,您就可以拥有两个功能的基础,其中
b0 = f0, for 0 < t < Ts/2, 0 otherwise and
b1 = f0, for Ts/2 < t < Ts, 0 otherwise and
所以你基本上在上半场有一个上半场上升,下半场有一个下降。信号可以简单地表示为
f0 = b0 + b1
f1 = -b0 - b1
f2 = b0 - b1
f3 = -b0 + b1
所以它显然是一个基础。它也是正交的,因为全部为零. 这可能不正常,但可以通过适当的缩放轻松实现。
信号比@Hilmar 的回答更简单和仅通过观察图片并回忆关于积分给出曲线下面积的基本思想,它们是 正交的。因此,信号是 关于正交基. 如果绝对需要,可以将基设为正交基(单位能量基信号)。
有趣的是,上面的描述表明这四个信号是一个 双正交信号集——-QAM 信号集旋转在信号空间中——符号错误概率和误码概率已经被研究和记录在案。使用 Hilmar 的答案中使用的基础并不容易注意到双正交性。
作为一个小提示,如果我们使用 Gram-Schmidt 正交化过程(如@MattL 在评论中所建议的那样),则从并继续,我们最终得到作为这组的正交基信号。