
【电】 time quadrature
hour; time; when; while
【化】 time
【医】 tempo-; time
【经】 time
【计】 quadrature
【医】 orthogonality
时间正交(Time Orthogonality)是通信工程与信号处理领域的重要概念,指两个信号在时间维度上满足相互独立、无干扰的数学关系。其核心定义可表述为:若两个信号( s_1(t) )和( s2(t) )在时间区间([0,T])内满足 $$ int{0}^{T} s_1(t)s_2(t)dt = 0 $$ 则该信号组具有时间正交性。这种特性在数字通信系统中尤为关键,例如在正交频分复用(OFDM)技术中,通过设置保护间隔(Guard Interval)实现子载波间的正交性。
从工程实现角度,时间正交性通过以下两种典型方式达成:
该概念的权威解释可参考《现代数字通信》(Proakis & Salehi著)第9章关于正交信号设计的论述,以及IEEE 802.11标准文档中OFDM帧结构的时间参数定义。在雷达系统中,时间正交性同样应用于脉冲压缩技术,通过设计具有良好自相关特性的线性调频信号提升分辨率。
“时间正交”是一个结合数学和信号处理的概念,其核心含义可从以下角度理解:
正交的数学定义指两个向量的内积为零,几何上表现为垂直关系。在时间维度中,若两个信号或函数在特定时间段内的积分(即内积)为零,则称为时间正交。例如: $$ int_{T} f(t)g(t)dt = 0 $$ 其中$T$为时间周期,$f(t)$和$g(t)$在该周期内正交。
在通信领域,时间正交常用于信号调制与解调。例如:
时间正交的物理意义体现为信号独立性。正交信号在时间维度上互不干扰,接收端可通过正交性分离叠加信号,提升通信效率。
在电学领域,“时间正交”(time quadrature)特指两个信号相位差为90度(即$pi/2$弧度),此时它们的波形在时间上错开四分之一周期,满足正交条件。
总结来看,时间正交是通过数学上的正交性原理,在时间维度实现信号解耦的关键技术,广泛应用于通信、雷达等领域。
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