i的平方等于-1,-i的平方也等于-1。那么i等于-i,算错了吗?

我是玩网工哒 2024-07-31 02:34:35

i看成你打别人一拳,-i就是你被别人打一拳。从做功原理是一样的,但是对于你来说,意义是完全不一样的!

从上图的二维坐标,找出以下四个数:1,i,-1,-i

非常easy

1 在I轴的1的位置。-1是1的相反数,位于I轴-1的位置。

i 在Q轴的1的位置。-i是i的相反数,位于Q轴的-1的位置。

从I轴的1的位置,在保持与原点距离不变的情况下,如何才能到达Q轴i位置?

方法1:逆时针旋转90°

方法2:顺时针旋转270°

很显然以上2个方法是等价的。

既然通过逆时针旋转90°,即可将1变成i:

1 * i = i

反过来也可以理解为,如果一个数乘以i,相当于逆时针旋转90°,且与原点的距离保持不变。

比如:

1 * i =i

i * i = -1 (相当于将Q轴的1逆时针旋转90°,到达I轴的-1)

i *i*i= -i (相当于将Q轴的1逆时针旋转180°,到达Q轴的-1)

i *i*i*i= 1 (相当于将Q轴的1逆时针旋转270°,到达I轴的1)

i *i*i*i*i=i (相当于将Q轴的1逆时针旋转360°,回到出发的位置)

如果逆时针旋转90°相当于乘以i,顺时针旋转90°呢?

乘以 -i。

Q轴的 -i 顺时针旋转90°,到达I轴的-1。数学表达式为:

-i * (-i) = i * i = -1

Q轴的 i 逆时针旋转90°,到达I轴的-1。数学表达式为:

i * i = -1

虽然都到达了I轴的-1位置,但是不能说:

i = -i(❌)

因为,这2个数的极性是相反的!

在信号处理中,通常I轴代表In-Phase路信号,而Q轴表示Quadrature路信号,I路信号与Q路信号相位差=90°。由于I、Q路信号正交,彼此独立且没有干扰(只要相位差恒等于90°),可以在空域同时发射I 、Q两路信号,从而提高信道容量(Capacity)。

作者|车小胖谈网络|公众号

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