سیگنال فاز (Phase Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال فاز (Phase Signal) :
تعریف: سیگنال فاز (phase signal) به تغییرات فاز یک سیگنال در طول زمان اشاره دارد. برای یک سیگنال تحلیلی
\[ z(t) = A(t)e^{j\phi(t)} \]، فاز لحظه ای
\[ \phi(t) \]است. مشتق فاز، فرکانس لحظه ای را می دهد.
اطلاعات فاز: فاز سیگنال حاوی اطلاعات مهمی است. برای مثال، در مدولاسیون فاز (PM)، اطلاعات در فاز نهفته است. در گفتار، فاز در کیفیت ادراکی صدا نقش دارد (هرچند کمتر از دامنه).
\[ \phi(t) = \arg\{z(t)\} = \tan^{-1}\left(\frac{\Im\{z(t)\}}{\Re\{z(t)\}}\right) \]اهمیت فاز در بازسازی سیگنال: در بسیاری از کاربردها (مانند پردازش گفتار)، گاهی فاز را نادیده می گیرند و فقط از دامنه استفاده می کنند، اما برای بازسازی دقیق سیگنال، فاز ضروری است. اگر فاز را تغییر دهیم، شکل موج در زمان به کلی تغییر می کند.
طیف فاز (phase spectrum): در تحلیل فوریه، طیف فاز
\[ \angle X(f) \]نشان می دهد که هر مؤلفه فرکانسی چه فازی دارد.
کاربردها: مدولاسیون فاز (PM)، تخمین فرکانس لحظه ای، پردازش سیگنال های راداری (مثلا در رادارهای MTI)، تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) که از اطلاعات فاز برای کدگذاری موقعیت استفاده می کند.
مثال عملی: در یک گیرنده GPS، برای محاسبه موقعیت دقیق، علاوه بر زمان رسیدن سیگنال (که مربوط به فاز کد)، از فاز حامل نیز استفاده می شود.
جمع بندی: فاز سیگنال، اگرچه کمتر از دامنه به چشم می آید، اما حاوی اطلاعات ضروری برای بازسازی دقیق و بسیاری از کاربردهای مخابراتی و تصویربرداری است.
