位相シフトのイラスト。 横軸は、時間とともに増加している角度(位相)を表します。

IQ変調器を使用した移相器

一般定義編集

クロックの類推では、各信号は同じクロックの手(またはポインタ)によって表され、一定であるが、おそらく異なる速度で回転する。 位相差は、時計回りに測定された両手の間の角度です。,

位相差は、二つの信号が二つのソースによって放出され、マイクロフォンによって一緒に記録されるような物理的なプロセスによって一緒に加 これは通常、重ね合わせ原理が成り立つ線形システムの場合である。

引数t{\displaystyle t}に対して、位相差がゼロのとき、二つの信号は同じ符号を持ち、互いに補強される。 一つは、建設的な干渉が発生していると言います。, 位相が異なるときの引数t{\displaystyle t}において、和の値は波形に依存する。

sinusoidsEdit

正弦波信号の場合、位相差φ(t){\displaystyle\varphi(t)}が180°(π{\displaystyle\pi}ラジアン)のとき、位相は逆であり、信号は逆位相であると言う。 その後、信号には反対の兆候があり、破壊的な干渉が発生します。

周波数が異なる場合、位相差φ(t){\displaystyle\varphi(t)}は引数t{\displaystyle t}とともに線形に増加する。, 補強と反対からの周期的な変化は、殴打と呼ばれる現象を引き起こす。

シフトされた信号に対して

この場合、位相シフトは単に二つの信号の共通周期T{\displaystyle T}の分数として表され、次にフルターンにスケーリングされる:

π=2π]{\displaystyle\varphi=2\pi\left\!\!\right]}。 したがって、二つの周期信号が同じ周波数を有する場合、それらは常に位相にあるか、または常に位相がずれている。, 物理的には、この状況は多くの理由から一般的に発生します。 例えば、二つの信号は、別々の場所で二つのマイクロホンによって記録された周期的な音波であってもよい。 または、逆に、彼らは同じ電気信号から二つの別々のスピーカーによって作成され、単一のマイクロフォンによって記録された周期的な音波であってもよい。 彼らは直線で受信アンテナに到達する無線信号、および近くの大きな建物から反射されたそれのコピーであってもよいです。

位相差のよく知られている例は、地球の異なる点で見られる影の長さです。, 最初の近似では、F(t){\displaystyle F(t)}がある地点で時間t{\displaystyle t}に見られる長さであり、G{\displaystyle G}がその地点の西経30°で同時に見られる長さであれば、二つの信号の位相差は30°になる(各信号において、各周期は影が最も短いときに始まると仮定する)。

同じ周波数を持つ正弦波の場合edit

正弦波信号(および正方形または対称三角波形のような他のいくつかの波形)の場合、180°の位相シフトは、振幅の否定を伴う0°の位相シフトに相当します。, これらの波形、同じ周期、および反対の位相を持つ二つの信号が一緒に加算されると、和F+G{\displaystyle F+G}は同じゼロであるか、または同じ周期と位相を持つ正弦波信号であり、振幅は元の振幅の差である。

C=A2+B2{\displaystyle C={\sqrt{A^{2}+B^{2}}}\quad\quad{}}であり、sin⁡(θ)=B/C{\displaystyle{}\quad\quad\sin(\varphi)=B/C}である。,

同相信号

相比較。

左:上から下に移動する平面波の実数部。 右:中央部分が位相シフトを受けた後の同じ波、例えば、他の部分とは異なる厚さのガラスを通過することによって。,

位相がずれていますAE

ネイティブアメリカンのフルートのワーブルで音の位相差の実世界の例が発生します。 フルート上の同じ長時間保持されたノートの異なる高調波成分の振幅は、位相サイクルの異なる点で支配的になります。 異なる高調波間の位相差は、ウォーブリングフルートの音のスペクトログラム上で観察することができる。,

位相比較編集

位相比較は、通常は同じ公称周波数の二つの波形の位相の比較です。 時間および周波数において、位相比較の目的は、一般に、基準に関する周波数オフセット(信号サイクル間の差)を決定することである。

二つの信号を二つのチャンネルオシロスコープに接続することにより、位相比較を行うことができます。 オシロスコープは、右のグラフに示すように、二つの正弦信号を表示します。, 隣接するイメージでは、上部の正弦波信号がテスト周波数であり、下部の正弦波信号が基準からの信号を表します。

二つの周波数がまったく同じであれば、それらの位相関係は変化せず、両方ともオシロスコープディスプレイ上で静止しているように見える。 二つの周波数はまったく同じではないので、基準は静止しているように見え、テスト信号は移動します。 テスト信号の動きの率の測定によって頻度間のオフセットは定めることができる。

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