傅里叶变换就是这么简单,你学会了吗
傅里叶变换概念及公式推导
傅里叶变换概念及公式推导傅里叶变换是一种数学工具，用于将一个函数从时域（时间域）转换为频域。
傅里叶变换的基本概念是，任何一个周期性函数都可以表示为一系列不同频率的正弦和余弦函数的叠加。
通过傅里叶变换，我们可以将原始信号分解成许多不同频率的正弦和余弦波。
F(ω) = ∫[−∞,+∞] f(t) e^(−iωt) dt其中，F(ω)表示频域中的函数，与f(t)相对应。
为了推导傅里叶变换的公式，我们首先将复数e^(−iωt)展开为正弦和余弦函数的形式：e^(−iωt) = cos(ωt) − i sin(ωt)然后将这个展开式代入变换公式中，得到：F(ω) = ∫[−∞,+∞] f(t) (cos(ωt) − i sin(ωt)) dt为了求解这个积分，我们可以利用欧拉公式，将复数表示为以指数函数的形式：F(ω) = ∫[−∞,+∞] f(t) e^(iωt) dt − i ∫[−∞,+∞] f(t) sin(ωt) dt将第一个积分的积分变量由t替换为−t，得到：F(ω) = ∫[−∞,+∞] f(t) e^(iωt) dt − i ∫[−∞,+∞] f(−t) sin(ωt) dt由于f(t)是一个偶函数（即f(−t)=f(t)）F(ω) = ∫[−∞,+∞] f(t) e^(iωt) dt − i ∫[−∞,+∞] f(t)sin(ωt) dt记F(ω)的实部为Re[F(ω)]，虚部为Im[F(ω)]，我们可以将公式进一步简化为：Re[F(ω)] = ∫[−∞,+∞] f(t) cos(ωt) dtIm[F(ω)] = − ∫[−∞,+∞] f(t) sin(ωt) dt这就是傅里叶变换的实部和虚部的计算公式，也称为余弦分量和正弦分量的公式。
通过计算这两个积分，我们可以得到函数在不同频率上的分量。
这些频率分量相当于原始函数在频域中的表现，有助于我们理解原始函数的频率特征。
要注意的是，以上推导过程是针对连续时间信号的傅里叶变换。
傅里叶变换最通俗的理解
傅里叶变换最通俗的理解傅里叶变换是一种数学工具，它可以将一个周期性信号分解成多个不同频率的正弦波，并且可以将非周期性信号转换成一个连续的频谱图。
在信号处理、图像处理、音频处理等领域中，傅里叶变换被广泛应用。
本文将从以下几个方面来解释傅里叶变换的原理和应用。
一、什么是傅里叶级数在介绍傅里叶变换之前，我们需要先了解傅里叶级数。
傅里叶级数是一种将周期性函数表示为无穷多个正弦和余弦函数之和的方法。
具体地说，给定一个周期为T的函数f(t)，可以表示为以下形式：f(t) = a0 + Σ(an*cos(nωt) + bn*sin(nωt))其中ω=2π/T，a0、an和bn是常数系数。
这个式子意味着，任何一个周期函数都可以被分解成由不同频率的正弦波组成的和。
这就是傅里叶级数的基本思想。
二、什么是离散时间傅里叶变换离散时间傅里叶变换（Discrete Fourier Transform, DFT）是一种将离散时间序列（例如数字信号）转换为频域表示的方法。
它可以将一个长度为N的离散时间序列x(n)转换成一个长度为N的复数序列X(k)，其中k=0,1,...,N-1。
具体地说，DFT可以用以下公式表示：X(k) = Σ(x(n)*exp(-j2πnk/N))其中j是虚数单位，n和k分别是时间和频率的索引。
这个式子意味着，任何一个离散信号都可以被分解成由不同频率的正弦波组成的和。
DFT将原始信号转换成了一组复数表示，其中每个复数表示了对应频率上正弦波和余弦波的振幅和相位。
三、什么是傅里叶变换傅里叶变换（Fourier Transform, FT）是一种将连续时间信号转换为频域表示的方法。
它可以将一个连续时间函数f(t)转换成一个连续频谱函数F(ω)，其中ω是角频率。
具体地说，FT可以用以下公式表示：F(ω) = ∫f(t)*exp(-jωt)dt这个式子意味着，任何一个连续信号都可以被分解成由不同角频率的正弦波组成的积分。
快速傅里叶变换的原理
快速傅里叶变换的原理快速傅里叶变换（FFT）是一种计算傅里叶变换的快速算法，它将傅里叶变换的复杂度从O(n^2)降低到O(n log n)，大大提高了计算效率。
快速傅里叶变换的原理是基于分治法和递归的思想，通过将一个长度为N的离散序列分成两个长度为N/2的子序列，然后将这些子序列分别进行快速傅里叶变换，最后再将它们合并起来，从而得到原序列的傅里叶变换结果。
快速傅里叶变换的原理可以通过以下步骤详细解释：1. 初始化：首先将输入的N个复数序列x(n)进行重排，以便使得序列中的奇数项和偶数项可以分别在计算时被独立处理。
这一步可以使用位逆序排列（bit-reversal permutation）算法来实现，将输入序列中的元素按照其二进制位反转的方法进行重新排列，使得后续计算能够高效地进行。
2. 分治处理：将N个复数序列x(n)分成两个长度为N/2的子序列，分别记为偶数项序列x_e(n)和奇数项序列x_o(n)。
分别对这两个子序列进行快速傅里叶变换，得到它们的傅里叶变换结果X_e(k)和X_o(k)。
3. 合并结果：利用蝶形算法（butterfly algorithm）将两个子序列的傅里叶变换结果X_e(k)和X_o(k)合并起来，得到原序列的傅里叶变换结果X(k)。
蝶形算法是一种迭代的方法，通过不断的蝶形运算将两个输入信号的频域信息进行合并，实现了快速的傅里叶变换。
以上三个步骤就构成了快速傅里叶变换的基本原理，通过将一个长度为N的复数序列进行分治处理，并利用蝶形算法将子序列的傅里叶变换结果合并起来，从而高效地得到原序列的傅里叶变换结果。
快速傅里叶变换的原理可以通过一个简单的例子进行解释。
假设有一个长度为8的复数序列x(n)={1, 2, 3, 4, 4, 3, 2, 1}，我们希望计算这个序列的傅里叶变换。
首先将输入序列按照位逆序排列，得到新的序列x'(n)={1, 3, 2, 4, 4, 2, 3, 1}，然后将x'(n)分成两个长度为4的子序列x_e(n)={1, 2, 4, 3}和x_o(n)={3, 4, 2, 1}。
傅里叶变换的基本原理
傅里叶变换的基本原理傅里叶变换是一种将一个函数（在时间或空间域）转变为频域表达的数学工具。
它常用于信号处理、图像处理以及物理学中。
傅里叶变换可以将一个连续时间域的函数转换为一个连续频率域的函数，或者将一个离散时间域的序列转换为一个离散频率域的序列。
傅里叶变换的基本原理是基于一个重要的数学定理，即任何连续函数都可以表示为无穷多个正弦和余弦函数的和。
这个数学定理称为傅里叶级数展开。
根据傅里叶级数展开定理，我们可以利用一组基函数来表示一个函数，这组基函数由正弦和余弦函数构成，具有不同的频率和振幅。
在实际应用中，傅里叶变换通过将一个函数分解成各种频率的正弦和余弦函数的和来分析该函数的频谱。
傅里叶变换将原始函数转换为一个频谱图，其中横轴表示不同的频率，纵轴表示每个频率分量的强度。
通过分析频谱图，我们可以获得原始函数的频率成分信息，例如哪些频率分量更强或更弱，进而帮助我们理解信号或图像的特征。
傅里叶变换的数学表达式是通过将原始函数与一组复指数函数进行内积的方式定义的。
具体来说，傅里叶变换将原始函数f(x)变换为F(k)，其中k表示频率。
傅里叶变换可以表示为以下公式：F(k) = ∫[e^(-2πikx)] * f(x) dx这里的e表示自然对数的底（欧拉数），i表示虚数单位。
该公式中的积分描述了原始函数f(x)与每个频率分量e^(-2πikx)之间的相互作用。
傅里叶变换的逆变换即将频率域的函数转换为时间或空间域的函数。
逆变换可以表示为以下公式：f(x) = ∫[e^(2πikx)] * F(k) dk这个公式与傅里叶变换公式非常相似，只是其中的积分方向相反。
傅里叶变换在信号处理中有着广泛的应用。
它可以用于滤波、图像压缩、频谱分析等方面。
通过傅里叶变换，我们可以提取信号或图像中的特定频率成分，并对其进行处理或分析。
傅里叶变换的基本原理为信号处理和频谱分析提供了强大的数学工具，对于数字信号处理和数字图像处理有着重要的作用。
傅里叶变换步骤
傅里叶变换步骤
《傅里叶变换步骤》
傅里叶变换是一种将函数从一个时域转换到另一个频域的数学工具，它在信号处理、图像处理、物理学和工程学等领域都有广泛的应用。
傅里叶变换可以将一个复杂的时域信号分解成多个简
单的频域成分，从而更方便地分析和处理信号。
傅里叶变换的步骤包括：
1. 确定待变换的函数：首先要确定待变换的函数，通常是一个在连续时间或离散时间中的信号
或者波形。
2. 对信号进行周期延拓（可选）：在进行傅里叶变换前，有时候需要对信号进行周期延拓，以
便进行频域分析。
这一步可以帮助我们更好地理解信号的频谱特性。
3. 进行傅里叶积分或傅里叶级数展开：根据信号是连续时间信号还是离散时间信号，可以选择
进行傅里叶积分或者傅里叶级数展开。
对于连续时间信号，我们可以使用傅里叶积分；对于离
散时间信号，我们可以使用傅里叶级数展开。
4. 分析频域成分：得到频域的表示后，我们可以通过分析信号的频谱来理解信号的频域特性，
比如频率成分、能量分布等。
5. 逆变换（可选）：如果需要，可以对频域表示进行逆变换，将频域信号重新转换为时域信号，以便进行进一步的处理或者恢复原始信号。
通过上述步骤，我们可以将一个时域信号转换到频域，并对信号的频域特性进行分析。
傅里叶
变换为我们理解、处理和分析信号提供了一个重要的数学工具，对于多个领域的工程师和科学
家来说，都具有重要的意义。
常见函数傅里叶变换
常见函数傅里叶变换傅里叶变换是一种将一个函数分解成一系列正弦和余弦函数的方法。
它是一种非常重要的数学工具，被广泛应用于信号处理、图像处理、量子力学等领域。
在本文中，我们将介绍几种常见的函数傅里叶变换。
1. 正弦函数傅里叶变换正弦函数傅里叶变换是将一个函数分解成一系列正弦函数的方法。
它适用于周期函数，即函数在一个周期内重复。
正弦函数傅里叶变换的公式为：f(x) = a0/2 + Σ(an*cos(nπx/L) + bn*sin(nπx/L))其中，a0/2是函数的平均值，an和bn是函数的傅里叶系数，L 是函数的周期。
正弦函数傅里叶变换可以用于分析周期信号的频谱特性。
2. 傅里叶级数傅里叶级数是将一个函数分解成一系列正弦和余弦函数的方法。
它适用于周期函数，即函数在一个周期内重复。
傅里叶级数的公式为：f(x) = a0/2 + Σ(an*cos(nπx/L) + bn*sin(nπx/L))其中，a0/2是函数的平均值，an和bn是函数的傅里叶系数，L是函数的周期。
傅里叶级数可以用于分析周期信号的频谱特性。
3. 傅里叶变换傅里叶变换是将一个非周期函数分解成一系列正弦和余弦函数的方法。
它适用于非周期函数，即函数在整个实数轴上都有定义。
傅里叶变换的公式为：F(ω) = ∫f(x)e^(-iωx)dx其中，F(ω)是函数的傅里叶变换，f(x)是原函数，ω是频率。
傅里叶变换可以用于分析信号的频谱特性。
4. 离散傅里叶变换离散傅里叶变换是将一个离散信号分解成一系列正弦和余弦函数的方法。
它适用于数字信号处理。
离散傅里叶变换的公式为：X(k) = Σx(n)e^(-i2πnk/N)其中，X(k)是信号的傅里叶变换，x(n)是原信号，N是信号的长度，k是频率。
离散傅里叶变换可以用于分析数字信号的频谱特性。
傅里叶变换是一种非常重要的数学工具，它可以将一个函数分解成一系列正弦和余弦函数，从而分析函数的频谱特性。
在信号处理、图像处理、量子力学等领域都有广泛的应用。
傅里叶变换需要具备的知识
傅里叶变换需要具备的知识傅里叶变换是一种数学工具，用于将一个函数或信号分解成多个不同频率的正弦和余弦函数的和。
它是由法国数学家傅里叶在19世纪提出的，被广泛应用于信号处理、图像处理、物理学、工程学等领域。
要理解傅里叶变换，首先需要具备以下几个基本知识点。
1. 函数的周期性：傅里叶变换是基于函数的周期性进行分解的，因此需要了解函数的周期性概念。
周期函数指在一定区间内具有重复性的函数。
2. 傅里叶级数展开：傅里叶级数展开是傅里叶变换的基础。
它表示任何周期函数都可以用一组正弦和余弦函数的线性组合来表示。
这个展开系数就是函数在不同频率上的振幅。
3. 正弦函数和余弦函数：正弦函数和余弦函数是傅里叶变换中的基础函数。
正弦函数表示周期性振动，而余弦函数则表示平稳的振动。
4. 频谱：频谱是指信号在不同频率上的能量分布情况。
傅里叶变换可以将信号从时域转换到频域，得到信号的频谱表示。
5. 快速傅里叶变换（FFT）：FFT是一种高效的计算傅里叶变换的算法，可以大大提高计算速度。
它通过将傅里叶变换的计算复杂度从O(n^2)降低到O(nlogn)，在实际应用中得到广泛使用。
在应用傅里叶变换时，需要注意以下几个方面。
1. 信号采样：傅里叶变换要求信号是连续的，而实际上我们处理的信号是离散的。
因此需要对信号进行采样，将其离散化。
2. 采样定理：为了避免信号采样引入失真，需要满足一定的采样定理。
最著名的是奈奎斯特采样定理，它要求采样频率至少是信号最高频率的两倍。
3. 频域滤波：傅里叶变换可以将信号从时域转换到频域，因此可以通过在频域对信号进行滤波来实现去噪、降噪等操作。
4. 逆傅里叶变换：傅里叶变换可以将信号从时域转换到频域，而逆傅里叶变换则可以将信号从频域转换回时域。
逆傅里叶变换的公式与傅里叶变换的公式互为逆运算。
傅里叶变换是一种非常强大的数学工具，可以用于解决各种信号处理和频谱分析的问题。
掌握傅里叶变换的基本知识，能够更好地理解和应用相关领域的理论和技术。
详解傅里叶变换公式
详解傅里叶变换公式傅里叶变换（Fourier Transform）是一种将时域信号转换到频域信号的数学方法。
它可以将一个信号分解为不同频率的正弦波之和，从而揭示信号的频率结构。
傅里叶变换在信号处理、图像处理、通信、物理学等领域具有广泛的应用。
首先，我们要理解时域（Time Domain）和频域（Frequency Domain）的概念。
1. 时域：在时域中，信号表示为时间轴上的函数，例如：```f(t) = A * cos(2 * π* t) + B * sin(2 * π* t)```在这个例子中，f(t) 是一个正弦波函数，t 是时间。
2. 频域：在频域中，信号表示为频率轴上的函数，例如：```F(ω) = A * cos(2 * π* ω) + B * sin(2 * π* ω)```在这个例子中，F(ω) 是一个正弦波函数，ω是频率。
傅里叶变换可以将时域信号转换为频域信号，公式如下：```F(ω) = ∫_{-∞}^{∞} f(t) e^(-jωt) dt```其中，F(ω) 是频域信号，ω是频率，t 是时间，j 是虚数单位，e 是自然对数的底数。
傅里叶变换的逆变换公式如下：```f(t) = ∫_{-∞}^{∞} F(ω) e^(jωt) dω```现在，我们来通过一个简单的例子来说明傅里叶变换。
假设我们有一个正弦波信号，如下所示：f(t) = A * sin(2 * π* t) + B * sin(2 * π* t + π/4)```我们可以使用傅里叶变换将其转换为频域信号，如下所示：```F(ω) = A * cos(2 * π* ω) + B * cos(2 * π* ω+ π/2)```通过傅里叶变换，我们可以看到信号中包含的主要频率成分。
例如，在这个例子中，我们可以看到信号主要包含两个频率成分：一个是A = 1，ω= π/2 的正弦波，另一个是B = 1，ω= π/4 的正弦波。
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傅里叶变换就是这么简单，你学会了吗
不用任何数学公式
来解释傅里叶变换
学习傅里叶变换需要面对大量的数学公式，数学功底较差的同学听到傅里叶变换就头疼。
事实上，许多数学功底好的数字信号处理专业的同学也不一定理解傅里叶变换的真实含义，不能做到学以致用!事实上，傅里叶变换的相关运算已经非常成熟，有现成函数可以调用。
对于绝大部分只需用好傅里叶变换的同学，重要的不是去记那些枯燥的公式，而是解傅里叶变换的含义及意义。
本文试图不用一个数学公式，采用较为通俗的语言深入浅出的阐述傅里叶变换的含义、意义及方法，希望大家可以更加亲近傅里叶变换，用好傅里叶变换。
1伟大的傅里叶、伟大的争议！
1807年，39岁的法国数学家傅里叶于法国科学学会上展示了一篇论文(此时不能算发表，该论文要到21年之后发表)，论文中有个在当时极具争议的论断：“任何连续周期信号可以由一组适当的正弦曲线组合而成”。
这篇论文，引起了法国另外两位著名数学家拉普拉斯和拉格朗日的极度关注!58岁的拉普拉斯赞成傅里叶的观点。
71岁的拉格朗日(貌似现在的院士，不用退休)则反对，反对的理由是“正弦曲线无法组合成一个带有棱角的信号” 。
屈服于朗格朗日的威望，该论文
直到朗格朗日去世后的第15年才得以发表。
之后的科学家证明：傅里叶和拉格朗日都是对的!有限数量的正弦曲线的确无法组合成一个带有棱角的信号，然而，无限数量的正弦曲线的组合从能量的角度可以非常无限逼近带有棱角的信号。
2傅里叶变换的定义
后人将傅里叶的论断进行了扩展：满足一定条件的函数可以表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。
如何得到这个线性组合呢?这就需要傅里叶变换。
一定条件是什么呢?这是数学家研究的问题，对于大多数搞电参量测量的工程师而言，不必关注这个问题，因为，电参量测量中遇到的周期信号，都满足这个条件。
这样，在电参量测量分析中，我们可以用更通俗的话来描述傅里叶变换：任意周期信号可以分解为直流分量和一组不同幅值、频率、相位的正弦波。
分解的方法就是傅里叶变换。
并且，这些正弦波的频率符合一个规律：是某个频率的整数倍。
这个频率，就称为基波频率，而其它频率称为谐波频率。
如果谐波的频率是基波频率的N倍，就称为N次谐波。
直流分量的频率为零，是基波频率的零倍，也可称零次谐波。
3傅里叶变换的意义
1、为什么要进行傅里叶变换呢?傅里叶变换是描述信号的需要。
只要能反映信号的特征，描述方法越简单越好!信号特征可以用特征值进行量化。
所谓特征值，是指可以定量描述一
个波形的某种特征的数值。
全面描述一个波形，可能需要多个特征值。
比如说：正弦波可以用幅值和频率两个特征值全面描述;方波可以用幅值、频率和占空比三个特征值全面描述(单个周期信号不考虑相位)。
上述特征值，我们可以通过示
波器观测实时波形获取，称为时域分析法。
事实上，许多人都习惯于时域分析法，想要了解一个信号时，一定会说：“让我看看波形!”可是，除了一些常见的规则信号，许多时候，
给你波形看，你也看不明白!复杂的不讲，看看下面这个波形，能看出道道吗?我们能看到的仅仅是一个类似正弦波的波形，其幅值在按照一定的规律变化。
如何记载这个波形的信息呢?尤其是量化的记载!很难!事实上，上述波形采用傅里叶变换后，就是一个50Hz的正弦波上叠加一个40Hz的正弦波，
两者幅度不同，40Hz的幅度越大，波动幅度就越大，而波
动的频率就是两者的差频10Hz(三相异步电动机叠频温升试验时的电流波形)。
再看一个看似简单的波形：这个波形有点像正弦波，但是，比正弦波尖，俗称“尖顶波”，多见于变压
器空载电流输入波形。
我们很难准确定量其与正弦波的区别。
采用傅里叶变换后，得到下述频谱(幅值谱)：主要包括3、5、7、9次谐波，一目了然!傅里叶变换是一种信号分析方法，
让我们对信号的构成和特点进行深入的、定量的研究。
把信号通过频谱的方式(包括幅值谱、相位谱和功率谱)进行准确的、定量的描述。
这就是傅里叶变换的主要目的。
现在，我
们知道傅里叶变换的目的了，剩下的问题是：2、为什么傅里叶变换要把信号分解为正弦波的组合，而不是方波或三角波?其实，如果张三能够证明，任意信号可以分解为方波的组合，其分解的方法不妨称为张三变换;李四能够证明，任意信号可以分解为三角波的组合，其分解的方法也可以称为李四变换。
傅里叶变换是一种信号分析的方法。
既然是分析方法，其目的应该是把问题变得更简单，而不是变得更复杂。
傅里叶选择了正弦波，没有选择方波或其它波形，正好是其伟大之处!正弦波有个其它任何波形(恒定的直流波形除外)所不具备的特点：正弦波输入至任何线性系统，出来的还是正弦波，改变的仅仅是幅值和相位，即：正弦波输入至线性系统，不会产生新的频率成分(非线性系统如变频器，就会产生新的频率成分，称为谐波)。
用单位幅值的不同频率的正弦波输入至某线性系统，记录其输出正弦波的幅值和频率的关系，就得到该系统的幅频特性，记录输出正弦波的相位和频率的关系，就得到该系统的相频特性。
线性系统是自动控制研究的主要对象，线性系统具备一个特点，多个正弦波叠加后输入至一个系统，输出是所有正弦波独立输入时对应输出的叠加。
也就是说，我们只要研究正弦波的输入输出关系，就可以知道该系统对任意输入信号的响应。
这就是傅里叶变换的最主要的意义!4如何求傅里叶变换?
文章开始就说了，具体求傅里叶变换，有成熟的函数可供调
用。
本文只讲述如何理解傅里叶变换的思想。
如果你掌握了这个思想，不用再记公式，也不用去调用什么函数，自己编个简单程序就可实现。
就算你不会编程，只要你学过三角函数，至少可以理解傅里叶变换的过程。
傅里叶的伟大之处不在于如何进行傅里叶变换，而是在于给出了“任何连续周期信号可以由一组适当的正弦曲线组合而成”这一伟大的论断。
知道了这一论断，只要知道正弦函数的基本特性，变换并不难，不要记公式，你也能实现傅里叶变换!正弦函数有一个特点，叫做正交性，所谓正交性，是指任意两个不同频率的正弦波的乘积，在两者的公共周期内的积分等于零。
这是一个非常有用的特性，我们可以利用这个特性设计一个如下的检波器(下称检波器A)：检波器A由一个乘法器和一个积分器构成，乘法器的一个输入为已知频率f的单位幅值正弦波(下称标准正弦信号f)，另一个输入为待变换的信号。
检波器A的输出只与待变换信号中的频率为f的正弦分量的幅值和相位有关。
待变换信号可能包含频率为f的分量(下称f分量)，也可能不包含f分量，总之，可能包含各种频率分量。
一句话，待变换信号是未知的，并且可能很复杂!没关系，我们先看看，待变换信号是否包含f分量。
因为其它频率分量与标准正弦信号f的乘积的积分都等于零，检波器A可以当它们不存在!
经过检波器A，输出就只剩下与f分量有关的一个量，这个
量等于待变换信号中f分量与标准正弦信号f的乘积的积分。
很容易得到的结论是：如果输出不等于零，就说明输入信号包含f分量!这个输出是否就是f分量呢?答案：不一定!正弦波还有下述的特性：相同频率的正弦波，当相位差为90°时(正交)，在一个周期内的乘积的积分值等于零;当相位相同时，积分值达到最大，等于两者的有效值的乘积，当相位相反时，积分值达到最小，等于两者的有效值的乘积取反。
我们知道标准正弦信号f的初始相位为零，但是，我们不知道f分量的初始相位!如果f分量与标准正弦信号f的相位刚好差
90°(或270°)，检波器A输出也等于零!为此，我们再设计一个检波器B：检波器B与检波器A的不同之处在于检波器B 用一个标准余弦信号f(与标准正弦信号A相位差90°)替代滤波器A中的标准正弦信号f。
如果待变换信号中包含f分量，检波器A和检波器B至少有一个输出不等于零。
利用三角函数的基础知识可以证明，不论f分量的初始相位如何，检波器A和检波器B输出信号的幅值的方和根就等于f分量的幅值；而检波器B和检波器A的幅值的比值等于f分量初始相位的正切，如此如此……即可求出f分量的相位。
我们再把标准正弦信号f和标准余弦信号f的频率替换成我们关心的任意频率，就可以得到输入信号的各种频率成分。
如果知道输入信号的频率，把这个频率作为基波频率f0，用f0、2f0、3f0依次替代标准正弦信号f和标准余弦信号f的频率，就可以得到输入信号的基波、2次谐波和3次谐波。
这就是傅里
叶变换!什么?不会积分?没有关系，实际上，在谐波检测仪、电能质量分析仪等各类电参量测量仪器中，现在用的都是基于交流采样的离散傅里叶变换，在离散信号处理中，累加就是积分!傅里叶变换就是这么简单，你学会了吗?。