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[通信原理笔记]当我们学通信原理的时候,我们在学些什么(1)

/* author s1N */

/* 第一次,用卡佛式的标题,很紧张。卡佛读不懂,通信原理也读不懂,我大概是个傻子吧。 */


 

一,信号的多项式形式表示

因为频谱分析时关心的是频率成分的大小,应此,我们希望多项式各项均为技术分享的函数即:

                                 技术分享

      是否存在满足这种条件的x呢?

      答案是当然的:

                                技术分享

     简单的验证一下:

                            技术分享

    同理:

                          技术分享


 

   更简洁的形式:

   欧拉公式:     技术分享

   典型的智商碾压型的数学发现

   可用泰勒展开做简证:

                     技术分享

   有了欧拉公式,信号的多项式表示久变得简单了:

   假设有两个信号f(t),g(t):

                   技术分享

         


 

          那么我们如何计算这个信号的乘积呢?

         此时我们引入卷积的概念:以多项式相乘为例

         一般方法:技术分享

         有没有更简单的方法直接得到各项的系数呢?

                    技术分享

                                             /*此处偷懒,用笔写了  :) */

     

        总结一下:

        1).反褶:通常为降幂排列,所以令其中一个多项式升幂排列

        2).平移:将反褶的多项式每次向右平移一项

        3).相乘:垂直相乘

        4).求和:相乘所得结果相加

        进一步,分别写出两个多项式的系数矩阵:

       a [1, 1]

       b [1, 2, 5]

  =>c [1, 3, 7, 5]

        由上可归纳出:

        c(0)=a(0)b(0)

        c(1)=a(0)b(1)+a(1)b(0)

        c(2)=a(0)b(2)+a(1)b(1)+a(2)b(0)

        c(3)=a(0)b(3)+a(1)b(2)+a(2)b(1)+a(3)b(0)

        ……………………

  =>    

          技术分享

         即是卷积的表达式

         /*思考:杨辉三角中就藏着卷积,你发现了吗?*/

 


 

          回到刚才的两个信号的乘法计算,一切都变得简单了:

       技术分享 

      => [1, 5, 6]*[3, 2] = [3, 17, 28, 12]

      则:技术分享

       这种把信号表达式展开成多项式idea方法,其本质就是傅里叶展开:

                 技术分享,其中ck即为傅里叶系数

       

       以频率为横轴,傅里叶系数为纵轴,所得的就是频谱图

       最后,不难得出:信号的时域相乘,即是频域卷积

       总结一下,为了得到两个信号发f(t)和g(t)相乘的结果

       1).将信号由时域变换到频域,分析其频域

       2).对频域进行卷积

       3).将所得的傅里叶系数,反代入结果之中。

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