我对这些概念有混淆:
- 什么是实值信号?
- 它和复杂信号有什么区别?
- 为什么对于实值信号,负频率的频谱是正频率的复共轭?
我对这些概念有混淆:
当分析数据时,结果既取决于数据的性质,也取决于数据的处理方式(例如,变换,如傅立叶变换)。可以考虑二进制数据、分类数据、二维数据等。要开发一种理论和相关工具,定义数据所在的位置很有用。
真实信号只是一个取真实值的信号。信号可以是离散的或连续的,单维或多维的,观测值是真实的。实数值的集合非常有趣。由于它是一个连续的领域,它允许许多“类似信号”的数学运算:加法、乘积、卷积以及许多与极限相关的属性。是允许此类操作的最简单的数学结构之一。
但是研究信号、光谱的自然工具与傅里叶分析有关。傅立叶使用复杂的论点。为什么我们要使用复数变换来研究真实信号?这是一个复杂的故事,但让我们说这是强制性的,以应对线性和时不变系统。参见例如:为什么余弦不是本征信号?
所以也可以使用复值数据。复数域进行相同的操作,而且没有痛苦。实数信号只是复值数据的子集:取一个复数对象,其虚部为零,您就有一个实数信号。
对于最后一个问题:真实信号只是复杂信号的一个子集。因此,当您使用完全复杂的转换分析它们(实数)时,您可以预期结果也会受到限制。限制之一是真实信号在傅里叶域中具有某些对称性,而完全复信号则没有
另一种思考方式是所有信号都是复杂的。实值信号只是一个复信号,其中所有复值的所有虚部都严格为零。
实值信号具有一个自由度。复信号常用于表示具有 2 个自由度(幅度和相位,或动能和势能等)的信号或数据。
严格实信号的频谱具有复共轭镜像,因此所有虚部都抵消了 zeo。如果虚频谱没有抵消为零,则信号不可能是严格真实的。
信号在数学上是一个函数(或离散时间中的序列),它是从其域集到其范围集的映射;即
虽然域集决定了信号的参数,但范围集决定了它的值。
因此,实值信号是一个函数,其范围集是实数。
因此,复值信号是其范围集是复数的信号。