首页 > 其他分享 >连续傅里叶变换性质FT

连续傅里叶变换性质FT

时间:2023-05-16 09:02:09浏览次数:34  
标签:FT 函数 变换 定义 频域 傅里叶 时域

常用函数

单位阶跃函数

事实上,我们并不怎么关心该函数在x=0  处的值,有的书将其定义为u(0)=1/2  。
其函数图像如下图所示:

单位冲激函数(δ函数/Dirac函数)

单位冲激函数可以看做

其中有:

并且有一个被人们称为“筛选性”的性质。顾名思义,对于任意函数f(t),都能筛选出f(t0)的值。
对于δ函数,因为它的取值是0或者无穷,所以我们没办法画出它的图像。我们通常用一个向上的箭头来表示它:

用画图工具大致画了下 关于δ函数具体的形式,有很多种定义方法。例如定义为:

δ函数还有很多性质,如偶函数性和伸缩性质,这些性质结合上式就很容易理解了:

矩形函数(门函数)

矩形函数的形状类似一扇门,故有时候我们也称之为门函数。将非0区间的长度称为门宽。例如下面就是门宽为1的门函数(矩形函数)的定义:

其函数图像如下图所示:

门宽为任意正数 的定义如下:

其函数图像如下图所示:

三角波函数

顾名思义,三角波函数就是一个三角形。

 


其函数图像如下图所示:

半底宽为任意正数 的定义如下:

其函数图像如下图所示:

sinc函数

sinc函数在信号处理中十分常用,因为它的傅里叶变换是门函数。在数学系的教材中,它的定义通常乘以了一个系数π。而在我们工科,通常不乘以π。本文采用的是工科的定义,具体定义如下:

注意到这个函数在x=0处没有定义,但是该点恰好是一个可去间断点,因此将其极限值1作为该点函数值的定义。即sinc(0)=1 。
其函数图像如下图所示:

共轭函数

我们用x*(t)  代表函数x(t)  的共轭函数。

卷积函数

我们用x1(t)*x2(t)  代表x1(t)和x2(t) 的卷积,即:

傅里叶变换相关符号的定义

数学系通常用符号i作为虚数单位,而我们工科一般用作为虚数单位,本文中所有出现虚数单位的时候都采用j这一符号。并且我们有时候利用关系w=2πf消去逆变换的系数2π。

我们将自变量为角频率ω的F(w)  函数称为f(t) 的傅里叶变换函数,我们将自变量为频率f的S(f)  函数称为s(t)  的频谱函数。
将傅里叶变换过程用花体符号表示:

 

将傅里叶逆变换过程用花体符号表示:

 

比较明显的是:若s(t)与f(t)相同,则有:

考虑到花体符号表示对变换关系体现得不是那么显明,因此用下式来表现变换关系会相对更加显明:

注意:本文中用到a↔b符号时,均指a的傅里叶变换为b。

频域为ω的傅里叶变换性质大全

我们比较常用的是频域为ω的傅里叶变换,不过这样的变换性质会大量出现常数项(2π)。

线性性质

,a、b为常数,则有:

 

共轭性质

简单地说,实偶对实偶,实奇对虚奇。即:实偶函数的傅里叶变换是实偶函数,实奇函数的傅里叶变换是虚奇函数。

时域平移性

,则有:

频域平移性

 ,则有:

尺度变换性

,对于大于0的常数a,有:

对偶性

,有:

 所以,将变量名对换即得证。

时域微分性

,有:

频域微分性

,有:

时域积分性

,有:

时域卷积

,有:

频域卷积

,有:

时域初值

,有:

 将t=0 代入傅里叶变换的定义:     

 

频域初值

,有:

 

帕塞瓦尔等式

若实函数,有:

频域为f的傅里叶变换性质大全

对于功率谱的估计,我们有时使用频域为f的傅里叶变换,这样的变换中,一些地方的常数项(2π)会被消掉,因此结果比较简明。

4.1、线性性质

若、 ,a、b为常数,则有:

4.2、共轭性质

简单地说,实偶对实偶,实奇对虚奇。即:实偶函数的傅里叶变换是实偶函数,实奇函数的傅里叶变换是虚奇函数。
4.3、时域平移性

若 则有:

4.4、频域平移性

若 则有:

4.5、尺度变换性

若 ,对于大于0的常数a,有:

4.6、对偶性

若 ,有:

4.7、时域微分性

若 ,有:

4.8、频域微分性

若 ,有:

4.9、时域积分性

若 ,有:

4.10、时域卷积

若 、 ,有:

4.11、频域卷积

若 、 ,有:

4.12、时域初值

若 ,有:

4.13、频域初值

若 ,有:

4.14、帕塞瓦尔等式

若实函数 ,有:

傅里叶对大全

x(t)<->X(f)的变换对根据对偶性很好记。

 

标签:FT,函数,变换,定义,频域,傅里叶,时域
From: https://www.cnblogs.com/lanlancky/p/17403749.html

相关文章

  • 傅里叶变换
    模拟信号模拟信号x(t)连续,对应傅里叶变换(FT):傅里叶变换实际是一个积分变换,求变换时,实际是对求积分,可以利用矩形近似进行求积分,只要将时间间隔Ts取得非常小,就可以利用求和来近似求积分: (连续信号到离散,需要进行抽样,抽样间隔如何选取)时域有限信号若信号x(t)对于t<0和t>T为0,信......
  • MATLAB快速傅里叶变换(fft)函数详解
    MATLAB快速傅里叶变换(fft)函数详解调用:​​1.Y=fft(y);Y=fft(y,N);式中,y是序列,Y是序列的快速傅里叶变换。y可以是一向量或矩阵,若y为向量,则Y是y的FFT,并且与y具有相同的长度。若y为一矩阵,则Y是对矩阵的每一列向量进行FFT。说明:函数fft返回值的数据结构具有对称性根据采样定......
  • Laplace变换
    拉普拉斯变换笔记摘录于悍将吴老二的视频关于拉氏变换这个视频就够了一、引入概念求解下面的方程会有困难,因为含有\(x(t)\)的导数项。\[\dot{x}(t)+3x(t)=0\]但是可以通过\(Laplace\)变换来转化为下面的式子,求解\(x(s)\)就会变得简单。\[sx(s)-x(0)+3x(s)=0\]原理解......
  • 随堂+变换字典格式
    #反选a='ACXDSFDVCDVFFB'[::-1]#a=a.replace('C','ni')b='ACXDSFDVCDVFFB'[::-2]print(a)print(b)#频繁修改字符串,可以这样做。importios='axscgvmkoi'sio=io.StringIO(s)print(sio)print(sio.getvalue())sio.getvalue()s......
  • APP自动化-conftest
    我们知道在python中要想实现数据的共享,可以定义一个“全局变量”,在另一个文件中使用的时候通过先导入,再使用的方式来访问。pytest中定义个conftest.py来实现数据,参数,方法、函数的共享。conftest.py的文件名称是固定的,pytest会自动识别该文件,我们可以理解成一个专门存放fixture......
  • Microsoft.Exchange.WebServices.Data;
    using Microsoft.Exchange.WebServices.Data;using Microsoft.Identity.Client;using System;using System.Configuration; namespace EwsOAuth{   class Program  {     static async System.Threading.Tasks.Task Main(string[] args) ......
  • exits, in, left join性能比较
    https://www.cnblogs.com/roychenyi/p/10724854.html exits inleftjoin性能比较,笔者使用的是MYSQL数据库,这三个关键字方法在其他的关系数据库里也是大同小异,如果各种有兴趣,自行比较。 我这里有一个249_account表,总数为8538507  249001_account_temp表总数为8242734......
  • Microsoft Login Error 异常
    MicrosoftLoginError异常捕捉异常,记录异常欢迎关注公-众-号【TaonyDaily】、留言、评论,一起学习。文章来源:刘俊涛的博客若有帮助到您,欢迎点赞、转发、支持,您的支持是对我坚持最好的肯定(_)......
  • EME16 Software industry & market
    Softwareindustry&market16.1EconomicalcharacteristicsofsoftwareSoftwareevolutionSoftwarewillbeevolution,notinvolution.Hardwarewillbeworn-Bathtubcurve(1)Softwarewillbedeteriorated(退化)-Sailcurve(2)Themarginalcostof......
  • Newtonsoft.Json 迁移到 System.Text.Json
    从Newtonsoft.Json迁移到System.Text.Json 一.写在前面System.Text.Json是.NETCore3及以上版本内置的Json序列化组件,刚推出的时候经常看到踩各种坑的吐槽,现在经过几个版本的迭代优化,提升了易用性,修复了各种问题,是时候考虑使用System.Text.Json了。本文将从使用......