傅里叶变换常用公式推导 傅里叶变换常用公式

生活知识 2023-12-03 21:00:06
导读 大家好,我是小典,我来为大家解答以上问题。傅里叶变换常用公式推导,傅里叶变换常用公式,很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、F...
2023-12-03 21:00:06

大家好,我是小典,我来为大家解答以上问题。傅里叶变换常用公式推导,傅里叶变换常用公式,很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、Fourier transform或Transformée de Fourier有多个中文译名,常见的有“傅里叶变换”、“付立叶变换”、“傅立叶转换”、“傅氏转换”、“傅氏变换”、等等。为方便起见,本文统一写作“傅里叶变换”。

2、傅立叶变换是一种分析信号的方法,它可分析信号的成分,也可用这些成分合成信号。许多波形可作为信号的成分,比如正弦波、方波、锯齿波等,傅立叶变换用正弦波作为信号的成分。

3、定义

4、f(t)是t的周期函数,如果t满足狄里赫莱条件:在一个以2T为周期内f(X)连续或只有有限个第一类间断点,附f(x)单调或可划分成有限个单调区间,则F(x)以2T为周期的傅里叶级数收敛,和函数S(x)也是以2T为周期的周期函数,且在这些间断点上,函数是有限值;在一个周期内具有有限个极值点;绝对可积。则有下图①式成立。称为积分运算f(t)的傅立叶变换,

5、②式的积分运算叫做F(ω)的傅立叶逆变换。F(ω)叫做f(t)的像函数,f(t)叫做

6、F(ω)的像原函数。F(ω)是f(t)的像。f(t)是F(ω)原像。

7、通俗解释

8、首页,使用正余弦波,理论上可以叠加为一个矩形。[2]

9、第一幅图是一个郁闷的余弦波 cos(x)

10、傅里叶变换(5张)

11、第二幅图是 2 个卖萌的余弦波的叠加 cos (x) +a.cos (3x)

12、第三幅图是 4 个发春的余弦波的叠加

13、第四幅图是 10 个便秘的余弦波的叠加

14、随着正弦波数量逐渐的增长,他们最终会叠加成一个标准的矩形,大家从中体会到了什么道理?

15、不仅仅是矩形,你能想到的任何波形都是可以如此方法用正弦波叠加起来的。这是没有接触过傅里叶分析的人在直觉上的第一个难点,但是一旦接受了这样的设定,游戏就开始有意思起来了。

16、是上图的正弦波累加成矩形波,我们换一个角度来看看:

17、这就是矩形波在频域的样子,是不是完全认不出来了?教科书一般就给到这里然后留给了读者无穷的遐想,以及无穷的吐槽,其实教科书只要补一张图就足够了:频域图像,也就是俗称的频谱。

18、可以发现,在频谱中,偶数项的振幅都是0,也就对应了图中的彩色直线。振幅为 0 的正弦波。

本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。

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