আপনি কীভাবে সময় ডোমেনে নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি কল্পনা করবেন?


15

ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিংয়ের ক্ষেত্রে আমি লোককে শব্দ ব্যবহার করতে দেখেছি

জটিল সংকেত এবং নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি। যেমন যেমন এফএফটি স্পেকট্রামে।

সময়ের ডোমেনের এটির কী সত্যই অর্থ রয়েছে বা গাণিতিক প্রতিসারণের একটি অংশ মাত্র।

আপনি কীভাবে সময় ডোমেনে নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি কল্পনা করবেন?


2
- দয়া করে, এই ডিএসপি দঃপূঃ প্রশ্ন কটাক্ষপাত আছে dsp.stackexchange.com/questions/431/...
যুবরাজের

আপনার কাছে সংকেতগুলির জটিল (I / Q) উপস্থাপনের শক্ত আঁকড়ে থাকলে এই প্রশ্নটি অনেক সহজ। দেখুন ডিজিটাল কমিউনিকেশন রাশিচক্র এবং আমি ও সমচতুষ্কোণতা স্যাম্পলিং মধ্যে Q কি কি?
ফিল ফ্রস্ট

উত্তর:


22

এফএফটিগুলি সংকেতগুলিকে দ্বি-মাত্রিক হিসাবে আচরণ করে কাজ করে - আসল এবং কাল্পনিক অংশগুলির সাথে। ইউনিট বৃত্ত মনে আছে ? ধনাত্মক ফ্রিকোয়েন্সিগুলি হ'ল যখন পালকটি ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে ঘুরতে থাকে এবং নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সিগুলি যখন ফ্যাসারটি ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘুরতে থাকে।

আপনি যদি সংকেতের কাল্পনিক অংশটি ফেলে দেন তবে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সিগুলির মধ্যে পার্থক্য হারাবে।

উদাহরণস্বরূপ ( উত্স ):

ফাসর স্পিনিং

আপনি যদি সিগন্যালের কাল্পনিক অংশটি প্লট করতে থাকেন তবে আপনি আরও একটি সাইনোসয়েড পেয়ে যাবেন, আসল অংশের সাথে ফেজটি স্থানান্তরিত। খেয়াল করুন কীভাবে যদি ফাসরটি অন্যভাবে ঘুরছে, শীর্ষের সংকেতটি হুবহু একই রকম হবে তবে কাল্পনিক অংশটির আসল অংশের সাথে সম্পর্কটি আলাদা হবে। সিগন্যালের কাল্পনিক অংশটি ফেলে দিয়ে আপনার কাছে কোনও ফ্রিকোয়েন্সিটি ইতিবাচক বা নেতিবাচক কিনা তা জানার কোনও উপায় নেই।


1
খুব ভাল চিত্রণ। আমি আন্ডারকোরিংয়ের মতো মনে করি যে আপনি যদি কেবল সাইনোসয়েডাল তরঙ্গ হিসাবে ফ্রিকোয়েন্সি ভাবেন, তবে আপনার নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি থাকতে পারে না, কারণ আপনি যদি অন্যভাবে স্পিন করেন তবে চিত্রটির উপরের অর্ধেকটি একই দেখাচ্ছে। এ কারণেই যখন আপনি বাস্তব সংকেতগুলির একটি এফএফটি করেন (নির্বিচারে জটিল অংশটি 0 এ সেট করে), ফলস্বরূপ নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সিগুলি ইতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সিগুলির একটি আয়না হয়।
ফিল ফ্রস্ট

এছাড়াও যে কেউ এটি জিজ্ঞাসা করতে চেয়েছিল তাদের পক্ষে একটি ভাল ফলো-আপ প্রশ্ন: "এফএফটি সংকেতগুলিকে দ্বিমাত্রিক হিসাবে কেন আচরণ করে?"
ফিল ফ্রস্ট

ঠিক আছে, বলুন আমার কাছে ফ্রিকোয়েন্সি Fs এ সাইন ওয়েভ সিগন্যাল (freq = F) নমুনা দেওয়া আছে। আমি কীভাবে এর আসল এবং কালিয়ার অংশটি পেতে পারি? এটি কি ফেজ স্থানান্তরিত কারেন্ট বা ভোল্টেজের সাথে কিছু করতে পারে? আমি এই মুহুর্তে পুরোপুরি ভুল হতে পারি ... তবে এটিকে সোজা ও কার্যত অর্থে পরিষ্কার করার জন্য আমার আরও ইনপুট দরকার!
রাহুলব

যে সাইন ওয়েভ তৈরি করছে সে কাল্পনিক অংশ রাখার জন্য দায়বদ্ধ। যদি আপনি কেবল একটি সাইন ওয়েভ পান তবে এর অর্থ কোনও কল্পিত অংশ নেই। আপনি যদি দুটি পৃথক সংকেত (প্রতিটি সাইন ওয়েভ) পান তবে আপনি দ্বিতীয় তরঙ্গকে একই সংকেতের কাল্পনিক অংশ হিসাবে বিবেচনা করতে পারবেন।
11:25

1
@ রহবাল্ব যদি আপনার কাছে কাল্পনিক অংশ না থাকে তবে আপনি এটি হিলবার্ট ট্রান্সফর্মের মাধ্যমে তৈরি করতে পারেন ।
ফিল ফ্রস্ট

2

সময় ডোমেনে, নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি একটি পর্যায় বিপরীত দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।

কোন কোসাইন ওয়েভের জন্য এটি কোনও পার্থক্য করে না, যেহেতু এটি শূন্য সময়ের প্রায়শই প্রতিসাম্য। এটি 1 থেকে শুরু হয় এবং উভয় দিকেই শূন্যে পড়ে।

গুলি(টি)=গুলি(-টি)

যাইহোক, একটি সাইন ওয়েভ শূন্য সময়ের সাথে শূন্যের মান দিয়ে শুরু হয় এবং ইতিবাচক দিকটিতে উঠে যায়, তবে নেতিবাচক দিকে যায়।

গুলিআমিএন(টি)=-গুলিআমিএন(-টি)

আমি গণিতের সাথে তর্ক করতে পারি না, সুতরাং এটি প্রতি ভুল নয় , তবে আমি মনে করি যে প্রশ্নটিতে জ্ঞানের অভাব কি তা বোঝানো মিস করেছে: চতুর্ভুজ, সংকেতগুলির জটিল প্রতিনিধিত্ব। অনুশীলনে, আমরা যেকোনোভাবে স্বেচ্ছাসেবী পর্যায়ের অফসেটগুলির সাথে সংকেতগুলি নিয়ে কাজ করি এবং সেক্ষেত্রে কেবলমাত্র পর্বটি বিপরীত করা (যেমন কোনও অ্যান্টেনায় ফিডের পোলারিটি অদলবদল করে) সর্বাধিক একেবারে আপনার নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি পায় না।
ফিল ফ্রস্ট

আমি মনে করি এই উত্তরটি এটি সঠিকভাবে ধারণ করেছে। আমি কেবল মন্তব্য করতে চেয়েছিলাম যে সমস্যাটি আপনি ফেজ-শিফটিংয়ের মাধ্যমে সাইনকে সরল করে তোলেন না। সমস্যাটি হল আপনি ফেজ-শিফটিংয়ের মাধ্যমে জুটি (কোসাইন, সাইন) সরল করতে পারবেন না।
কিছু

"সময় ডোমেনে, নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সিটি একটি পর্যায় বিপরীতে উপস্থাপন করা হয়।" এবং - হঠাৎ - প্রতি সেকেন্ড পর্যায়ক্রমিক ইভেন্টগুলির গণনা একটি নেতিবাচক মান দেয়? আমি মনে করি, এই দাবিটি "ফ্রিকোয়েন্সি" শব্দটির সংজ্ঞা অনুসারে নয়।
LvW

@ এলভিডাব্লু: "ফ্রিকোয়েন্সি" এর সাধারণীকরণের ধারণাটি বিভিন্ন পর্যায়ক্রমিক ইভেন্টগুলির সাধারণ গণনার চেয়ে অনেক বেশি বিস্তৃত। আপনি ফ্রিকোয়েন্সিগুলি যুক্ত করতে এবং বিয়োগ করতে পারেন এবং আপনি যখন একটি ছোট থেকে একটি বৃহত ফ্রিকোয়েন্সি বিয়োগ করেন, আপনি একটি নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি পাবেন। এর সর্বাধিক সাধারণ আকারে, ফ্রিকোয়েন্সি একটি জটিল সংখ্যা এবং কিছু ক্ষেত্রে, সম্পর্কিত সময়-ডোমেন ঘটনাটি পর্যায়ক্রমিক নয় not
ডেভ টুইট করেছেন

@ ডেভ ট্যুইড, হ্যাঁ-আমি বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি থাকা সিগন্যালের সাথে সমস্ত গাণিতিক ম্যানিপুলেশন করতে (যোগ করতে, বিয়োগ করতে পারি) - তবে আমি আশ্চর্য হই যে কীভাবে আমি সময় ডোমেনে নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি সনাক্ত করতে (পরিমাপ) করতে পারি (এবং এটি ছিল অনুসন্ধান)।
LvW

2

এখানে কিছুটা ভিন্ন পন্থা দেওয়া হল। আসুন দেখি কোন পর্যায়ক্রমিক ফাংশনটির ফ্রিকোয়েন্সি সাথে হুবহু রূপান্তর ঘটে ।1

এটা তোলে ফাংশন জন্য টি [ 0 , 1 ]te2πit=cos(2πt)+isin(2πt)=cos(2πt)isin(2πt)t[0,1]

লক্ষ্য করুন যে এই ফাংশনটির মতো একই আসল অংশ রয়েছে । এই পরবর্তী কার্যটিতে কেবল একটি একক ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান রয়েছে - ফ্রিকোয়েন্সি 1te2πit1

কেবলমাত্র আসল সংকেত বিবেচনা করার সময় এই নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সিগুলি প্রদর্শিত হওয়ার কারণ হ'ল তারা এর কার্যক্ষেত্রে ইউনিট বৃত্তের ক্রিয়াকলাপের কঠোরভাবে জটিল ইগনুয়ালগুলি বর্ণনা করার একটি সহজ উপায় দেয় give

সম্পাদনা করুন: আমরা যা করতে চেয়েছিলাম তা ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণের জন্য সর্বশেষ মন্তব্যের উপর প্রসারিত করা হল , এফ ( [ 0 , 1 ] , আর ) এর উপর বাস্তব মূল্যবান ফাংশনগুলির স্থান গ্রহণ করা এবং সক্ষম হতে কোন ফাংশন প্রকাশ এফ ( [ 0 , 1 ] , আর ) কিছু প্রাকৃতিক ভিত্তি পরিপ্রেক্ষিতে এফ ( [ 0 , 1 ] , আর )[0,1]F([0,1],R)fF([0,1],R)F([0,1],R)। আমরা একমত যে, এটা সত্যিই না অনেক যদি আমরা শুরু আমাদের সময়ের থেকে 1 বা 1 / 2 থেকে 3 / 2 তাই আমরা সত্যিই বাসনা যে ভাল শিফট অপারেটর থেকে সম্মান সঙ্গে এই ভিত্তিতে আচরণ ( এক্স ) ( a + x )011/23/2f(x)f(a+x)

সমস্যাটি হ'ল যথাযথ বিশেষণগুলির সাথে, সরাসরি ফাংশনের সমষ্টি নয় যা স্থানান্তরিত হওয়ার ক্ষেত্রে ভাল আচরণ করে। এটি দ্বিমাত্রিক ভেক্টর স্পেসগুলির একটি (সমাপ্ত) প্রত্যক্ষ যোগফল যা শিফ্ট অপারেটরের সাথে সম্মানজনকভাবে আচরণ করে। এটি হ'ল ম্যাপের প্রতিনিধিত্বকারী ম্যাট্রিক্স f ( x ) f ( a + x ) এর জটিল ইগেনভ্যালু রয়েছে। যদি আমরা পরিস্থিতি জটিল করি তবে এই ম্যাট্রিকগুলি তির্যক হবে (উপযুক্ত ভিত্তিতে)। এজন্যই আমরা F ( [ 0 , 1 ] অধ্যয়ন করিF([0,1],R)f(x)f(a+x) পরিবর্তে। জটিল সংখ্যার উপস্থাপনের একটি দণ্ড রয়েছে যদিও - আমরা নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সিগুলির ধারণা পাই।F([0,1],C)

এগুলি কিছুটা বিমূর্ত তবে আমার দুটি প্রিয় ফাংশন বিবেচনা করে আমি কী বলছি তা দৃ concrete ়ভাবে দেখার জন্য : ( 2 π টি ) = 1পাপ(2πটি)=1

cos(2πt)=12(e2πit+e2πit)
sin(2πt)=12i(e2πite2πit)

1 দ্বারা শিফট বিবেচনা করুন ,এস(এফ(এক্স))=এফ(এক্স+1)14s(cos(2πt))=-sin(2πt)s(sin(2πt))=cos(2πt)কোস(2πt)এবংপাপের(2π) আসল ভেক্টর স্পেস স্প্যানt)একটি দ্বিমাত্রিক ভেক্টর ফাংশন যাএসদ্বারা সংরক্ষণ করা হয়s(f(x))=f(x+14)

s(cos(2πt))=sin(2πt)
s(sin(2πt))=cos(2πt)

cos(2πt)sin(2πt)s। আমরা দেখতে পারি যে তাই গুলি eigenvalues করেছে ± আমিs2=1s±i

ফাংশন এই দ্বিমাত্রিক স্পেসের জন্য eigenspaces মধ্যে পচে যাবে না যদি না আমরা এটা complexify। এই ক্ষেত্রে ইগেনভেেক্টরগুলি 2 π i টি এবং - 2 π i টি হবেse2πite2πit

সংক্ষিপ্তবৃত্তি করার জন্য, আমরা দুই ইতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি সঙ্গে কিন্তু আদেশের কর্ম diagonalize করার জন্য শুরু আমরা নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি ফাংশন যোগ করার জন্য ছিল - 2 π আমি টনse2πit


0

ω0

এক্স(টি)=পাপ(ω0টি)

ω=ω0ω=-ω0

এক্স(টি)ω>ω0

Y(টি)=এক্স(টি)কোসাইন্(ωটি)=পাপ(ω0টি)কোসাইন্(ωটি)=12[পাপ(ω+ +ω0)টি-পাপ(ω-ω0)টি]

এখন মূল নেতিবাচক শীর্ষে -ω0 এটি স্থানান্তরিত করার পরে দৃশ্যমান হয়ে উঠেছে ω। এটা এখন এω=ω-ω0। ইতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি শীর্ষে নেইω=ω+ +ω0


ওপি বিশেষত সময়ের ডোমেনে ভিজ্যুয়ালাইজেশন সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করেছিল , তবে আপনি কেবল ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন এবং সংকেতের বর্ণালী সম্পর্কে কথা বলেন।
জো হ্যাস

@ জোহাস হস, সংকেত Y(টি)সময় ডোমেনে হয় এবং এখানে আপনি উভয় ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান দেখতে পারেন।
ম্যাট এল।

আমি মনে করি আপনি পয়েন্টটি মিস করছেন। আমি যা দেখছি সবগুলিই এমন একটি সমীকরণ যেখানে শর্তগুলির একটিতে নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি থাকতে পারে। আমি মনে করি যে ওপি ভাবছে যে একটি অসিলোস্কোপে নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি কেমন হবে।
জো হ্যাস

আপনি যদি এই প্রশ্নের উত্তর জমা দিতে পারতেন তবে এটি সহায়ক হতে পারে, যেমনটি আপনি ওপি সম্পর্কে কী ভাবছেন তা বোঝা যাচ্ছে।
ম্যাট এল।

না, আমি একটি উত্তর জমা দিতে পারছি না কারণ আমিও এই বিষয় দ্বারা বিভ্রান্ত। তবে, আমি প্রশ্নটি বুঝতে পারি না। আমি মনে করি ডেভ টোয়েড "নেতিবাচক" ফ্রিকোয়েন্সিটিকে পর্যায়ের বিপরীতমুখী হিসাবে বর্ণনা করার মতোই কাছাকাছি এসেছিল।
জো হ্যাস

0

" আপনি কীভাবে সময় ডোমেনে নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি কল্পনা করবেন? "

আমি নীচে এই প্রশ্নের ব্যাখ্যা করি: নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সিগুলি কি বাস্তবে বিদ্যমান?

যদি এই ব্যাখ্যাটি সঠিক হয় (এবং প্রশ্নের মূল অংশটি পূরণ করে) তবে আমার উত্তরটি সহজ: না - তাদের অস্তিত্ব নেই।

এর চেয়ে বেশি কিছুটা (কিছুটা "পরিশীলিত" হতে) - "ফ্রিকোয়েন্সি" থাকতে পারে না কারণ তারা কোনও শারীরিক পরিমাণ নয়। পরিবর্তে, আমাদের কিছু নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য সহ সাইনোসাইডাল তরঙ্গ রয়েছে - এবং এই বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে প্রতি সেকেন্ডে পিরিয়ডের সংখ্যা। এবং এটিই আমরা "ফ্রিকোয়েন্সি" বলি। এবং এই সংখ্যাটি নেতিবাচক হতে পারে না।

সুতরাং, "নেতিবাচক ফ্রিকোয়েন্সি" থাকা সংকেতগুলির প্রচলনের অনেক সুবিধা থাকতে পারে তবে এটি একটি বিশুদ্ধ বিমূর্ত এবং তাত্ত্বিক "সরঞ্জাম" গাণিতিক প্রকাশ / বর্ণনাকে সরলকরণের অনুমতি দেয়।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.