当前课程知识点:动态测试与分析(上) > 第二章 信号分析函数 > 第六周 > 2.4.1 相位函数——相位函数3
下一个性质我们叫它的共轭镜像性
那么对于相位函数它的共轭
会直接可以变成它的镜像
这是它的镜像函数
镜像函数其实把自变量变负
就是它的镜像函数
共轭可以变镜像
反过来这个镜像也可以变成共轭
是这个意思
那么为什么 是因为根据定义
这个左边它应该是等于是e-jωt
我们可以把它写成是e jω(-t)
最后它就可以等于是ψ(-t)
这个非常的直接
那么以后我们遇到这种情况
可以直接在共轭和镜像之间
来回可以自由的转换
相位函数的下一个特性
应该是它的共轭和
共轭和会成为倍余弦 实倍的余弦
什么意思呢
就是说如果相位函数
我们给它做一个共轭和
就是相位函数的共轭和加起来
它是等于是实数倍余弦
2倍的余弦
这是相位函数的相位角是ωt
是这意思
那么为什么 因为是这样
根据定义它这个左边
可以写成是ejωt再加上e-jωt
这是它的左边
最后我们根据
我们前边讲到的是
相位函数与三角函数的关系
就是欧拉公式
它可以展开成cosωt加上jsinωt
再加上cosωt再减去jsinωt
这上面这一行是在第一项展开的
下面这一行是第二项展开的结果
这样相加的结果
完了以后就等于是实2倍的
就是实数2倍的cosωt 是这样
那么以后我们就会遇到这样的情况
两个相位函数相加
我们就可以得到
直接用2倍的余弦来得到
就是它的角度
通过这个共轭和为实倍的余弦
我们还可以得到另外一个式子
我们可以得到另外一个式子
它的一个情况就是说
和相位函数建立起联系
其实就是cosωt
可以通过这二者之间建立起联系
它就把这个2除过去
它就等于是ψ(t)加上ψ*(t) 除2
是这样的 可以得到这么一个公式
这个公式可以得到一个推论
推论公式就是把这个2除过去
最后有时候我们可以直接写出
它的显式就是ejωt加上e-jωt 除以2
这个公式其实也是欧拉公式的一种变形
有时候我们会遇到这种情况
我们需要把余弦转化为复指数来进行运算
可能更方便
有时候我们需要把复指数的一些组合
转换成三角函数
这个公式也是比较方便的
所以它也是欧拉公式的变形之一
相位函数还有一个性质
是它的共轭差
共轭差会成为虚倍的正弦
虚倍的正弦
那什么意思呢
就是说相位函数和它的共轭做一个差
得到的是虚倍的是j2sinωt
这个正弦的角度
正好就是这个相位函数的相角
那么我们来看为什么会得到这个结果
因为是这样 左边一样
根据相位函数的定义是
ejωt减去e-jωt 是这样的
再根据相位函数和三角函数的关系
也就是欧拉公式可以展成cosωt
再加上jsinωt再减去cosωt
这是负的 再减它 就变成加上了jsinωt
最后等下来这个正负就抵消掉了余弦部分
就剩下了正弦部分
那么就是j2sinωt
这样就说明它是虚倍 这是2倍
虚倍的正弦 是这样子的
那么同样的跟刚才得到一个推论
就推到sin 就是正弦ωt
直接可以写成是ψ(t)减去
就是相位函数的共轭差
除以2j
是这个意思
最后就可以等于直接写成显式
ejωt减去e-jωt 除以2j
这也是欧拉公式的另一个变形
就是直接把sin和复 指数函数
建立起来这个 一个复数的关系
将来我们也可以遇到方便的时候
可以从把sin变成一个复指数差
共轭差
或者把复指数的共轭差
再除上一个2j
可以变成一个正弦函数
相位函数它运算能力很好
就是运算性非常强的一个函数
它可以进行 还可以进行微分
那么实际上就是说
把一个相位函数做k阶微分
最后得到的是它的这个虚(jω)K
然后相位函数本身还不变
相位函数本身还不变
所以有人把相位函数
称为最强大的函数
就是你做多少阶微分 它本身是不变的
是这个意思
这是因为我们是这样
如果我们对这个相位函数
它本身是ejω做微分的话
我们把它微一次
它可以就减少一次
微一次它就会出来一个jω
上面是K会减掉一次ejωt/dt K-1
咱们这样一直微下去
这边就会再出来jω
它这个指数就逐渐逐渐加
当这边微完了
那么这边也就把K都挪过来了
所以它就等于是jωK 微到最后
它依然不变还是它
最后就等于是jωK
还回它原来的表达式 就是这样
所以它的微分就是只要乘上
多少阶微分 就乘上多少阶的jω的指数
然后原来这个相位函数不变 还是这样
相位函数最后一个性质
是它的离散自积
最开始我们讲了它的连续内积
连续自积 它也是个内积 是这样的
现在我们再来看它的离散内积
它的离散自积
其实就是它的自内积
是什么意思呢
就是相位函数如果它的自变量
是一个离散值的话
我们可以跟它做一个离散的内积
就相当于它是一个自积
最后的结果应该等于是ψ
它的第一个值
再减去ψK2再加一个值 加1
最后是1减去ψ(1) 这样一个
就直接可以得到它的这个结果
但是为什么会可以得到这个结果
我们来看一下
因为它这个左边应该等于是
按照它的 是ejω
然后这里是K
K我们把它整个写到外边做指数
然后是 它的是K1一直到K2
这个式子它是一个离散的
这里边K是一个整数 它是整数
所以这是一个离散的内积
离散的内积是一个合式
合式这是一个等比级数的和
因为它这个底是一个常数
ejω是常数 它是等比级数的和
那么根据等比级数
它这个n项和的关系我们可以写出来
它的这个结果是什么
首先我们把这个 把它变成了
因为这里可以把它变成ejω1
它相当于就是ψ(1)现在是K次方
所以这个等比级数它的底
它的底是ψ(1)做底
这样的话这个等比级数
我们根据等比级数n项和的公式
我们可以把它写出来了
应该是什么呢
就是它的第一项
它的第一项应该是ψK1(1)第一项
然后和1减去它底的n次方
这是ψ(1) 这是它的底
它的n次方
这里一共有多少项
n就是它的项数
这个项就是K2减K1 再加1
所以它的项数是K2-K1+1这是方
这里是一个分号 逗号
然后这就是等比级数和
它的分母正好是1减去它的底是这个
它的底是这个
然后我们把这个式子
再把它展开 把它乘进去
这个乘进去 1乘了不变
这个乘进去以后 指数相加
指数相加把这个K1给抵消掉了
所以最后把它等一下
就可以等于上面是ψK1(1)
再减去ψK2+1(1)
后面是1-ψ(1)
前面我们曾经给了一个相位函数的性质
叫指数系数
它的指数系数性质意思就是
指数系数性质指的是
它的相位函数的这个指数
可以拿来作为
直接转换成它的自变量的系数
那么我们把这个指数
转到它的自变量系数上
我们就可以得到ψ(K1)-ψ(K2+1)
等于是1-ψ(1)
所以这就得到了这个结果
以后如果遇到了相位函数
要做离散自积的话
可以直接使用这个公式 就比较简单
就不用再去做这一套的推导
这就是离散
相位函数的离散自积特性
这一节我们给大家介绍了相位函数
相位函数是一个非常特殊的函数
它在我们的动态信号分析里边
起着非常重要的作用
所以我们对它进行了比较详细的介绍
好 这一节的内容就到此
-课程简介
--教材简介
-第一周
-第1章 动态信号与信号内积--第一周作业
-第二周
-第三周
--1.1.4 周期信号与非周期信号——非周期信号及其离散化
-第1章 动态信号与信号内积--第三周作业
-第四周
--1.2.1 内积规则——连续内积与离散内积的极限等价关系
-第1章 动态信号与信号内积--第四周作业
-第五周
--2.2.1 加窗周期信号的周期构造——大周期信号的取值定理
--2.2.1 加窗周期信号的周期构造——大周期信号的中心周期取值
-第2章 信号分析函数--第五周作业
-第六周
-第2章 信号分析函数--第六周作业
-第七周
-第2章 信号分析函数--第七周作业
-第八周
-第2章 信号分析函数--第八周作业
-第九周
-第十周
-第十一周
-第2章 信号分析函数--第十一周作业
-第十二周
-第2章 信号分析函数--第十二周作业
-第十三周
--3.1.2 周期傅里叶变换(第二部分)——周期傅里叶变换(3)
--3.1.2 周期傅里叶变换(第二部分)——周期傅里叶变换(4)
-第3章 周期信号分析原理--第十三周作业
-第十四周
--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱(1)
--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱(2)
--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱(3)
--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱(二)——运算型周期信号的无理频谱(4)
--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱(二)——运算型周期信号的无理频谱(5)
--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱(二)——运算型周期信号的无理频谱(6)
-第3章 周期信号分析原理--第十四周作业
-第十五周
-第3章 周期信号分析原理--第十五周作业