关于信号处理中的复信号
对于窄带信号s(t)=a(t)cos(wt+fai(t)),正交形式为s(t)=si(t)cos(wt)-sq(t)sin(wt),式中si(t)=a(t)cos(fai(t)),sq(t)=a(t)sin(fai(t)),si(t)称为基带同相分量,sq(t)称为基带正交分量。
从最开始的傅里叶级数开始,复信号的引入只是为了方便表示正弦与余弦分量的相加减,从此傅里叶变换到拉氏变换到Z变换中的指数形式都是为了表示正弦余弦分量相加减,这些信号处理过程都只是中间过程,最终指数形式还是要转化成正余弦相加减的形式,也就是I和Q两路信号的形式。
复数信号处理的好处有:由于对相位的确定,使coherent detection 成为可能;对于数字通信,在基带处理带通信号,可以使有效带宽减少一半,进而对于AD 的采样率要求,FFT的处理能力等都有改善,比如在OFDM系统中transmitter中在基带完成的IFFT block等。
数字信号经过数字带通调制后会加上载波,将s(t)=a(t)cos(wt+fai(t))通过滤波器滤除负频段得到的时域信号(简单来说就是时域卷积一个sa函数),再经过数字信号处理,将三角函数信号用指数形式:(a(t)e^jwt)–以及复数形式:(a(t)cosjwt+ja(t)sinjwt)[这里再抽样计算各个抽样时刻的数值即可将信号转为由复数表示的数据流],这样经过调制后的信号即转换为所需复数形式的数据流。
指数形式和解析信号形式一样的条件是:wt>=wm,式中wm为信号si(t)=a(t)cos(fai(t))的最高频率。满足wt>=wm时信号s(t)的指数形式和解析信号形式都是a(t)exp(j*(wt+fai(t)))。不过在雷达信号中,相干视频信号一般都不是解析信号。
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