複數與相位 旋轉

2021-08-01 09:00:22 字數 882 閱讀 2765

在訊號與系統中,我們經常會遇到對於乙個訊號s(

t)=cos(ω

t+θ)

,乘上乙個複數ej

ϕ ,即s(

t)∗e

jϕ表示對原訊號s(

t)移動相位

ϕ 。

那麼如何理解乘上乙個ej

ϕ 可以表示相位的移動呢?

這裡需要用到尤拉公式,具體可以參看我另外一篇博文:尤拉公式

cos(ωt

+(θ+

ϕ))=

re=r

e 可以看到,在原訊號上疊加乙個相位

ϕ 相當於在原訊號上乘以乙個複數ej

ϕ ,注意這裡訊號是取的實部。

更進一步,我們在幾何上解釋一下複數與相位(旋轉)的關係。

如下圖所示,橫座標為實部,縱座標為虛部,有兩個單位向量a,

b ,其中a=

ejθ ,那麼向量

b 該如何表示呢?

由尤拉公式ej

θ=cos(θ)

+jsin(θ)

,則a可以表示為

(cos(θ

),sin(θ)

),這個我們從圖中也可以很輕鬆的得到。由圖中的角度關係,我們可以得到b=

(cos(θ

+ϕ),

sin(θ+

ϕ)) ,寫成複數形式,即b=

ejθe

jϕ=e

j(θ+

ϕ)。可以很明顯的看到,對向量

a 乘上乙個ej

ϕ表示將

a 旋轉角度

ϕ,即相位移動

ϕ 。

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