傅里叶变换的意义及基础
傅里叶变换从空间域到频域

傅里叶变换从空间域到频域
摘要:
1.傅里叶变换的概念与意义
2.空间域与频域的定义与关系
3.傅里叶变换的作用与应用
4.傅里叶变换的局限性与发展
正文:
一、傅里叶变换的概念与意义
傅里叶变换是一种重要的数学工具,它可以将一个信号从空间域转换到频域。
在空间域中,信号以时间和空间的形式存在,而频域则是以频率和幅度的形式表示信号。
傅里叶变换可以让我们更直观地分析信号在不同频率下的能量分布,从而更好地理解和处理信号。
二、空间域与频域的定义与关系
空间域是指信号在时间和空间上的分布情况,通常用一个二维坐标系表示。
而频域则是指信号在频率和幅度上的分布情况,通常用一个二维坐标系表示。
空间域和频域是信号存在的两种不同表现形式,它们之间有着密切的关系。
三、傅里叶变换的作用与应用
傅里叶变换的作用是将一个信号从空间域转换到频域。
在频域中,我们可以更直观地分析信号的频率成分和能量分布,从而更好地理解和处理信号。
傅里叶变换在许多领域都有广泛的应用,如信号处理、图像处理、通信等。
四、傅里叶变换的局限性与发展
傅里叶变换虽然具有很多优点,但也存在一些局限性。
例如,对于非平稳信号,傅里叶变换的结果可能不准确;此外,傅里叶变换处理的信号长度必须是2 的整数次幂,这也限制了它的应用范围。
傅里叶变换的物理意义是

傅里叶变换的物理意义是
傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的数学变换方法。
在物理学中,傅里叶变换非常重要,因为它可以用来描述和分析许多物理现象。
具体而言,傅里叶变换的物理意义包括以下几个方面:
1. 频域分析:傅里叶变换可以将一个信号分解成不同频率的成分,
这在物理学中非常有用。
例如,当我们研究声波、光波、电磁波等波动现象时,可以通过傅里叶变换将信号分解成不同频率的谐波,从而更好地理解和分析它们的特性。
2. 滤波和去噪:在信号处理和通信领域,傅里叶变换可以用来实现
滤波和去噪。
通过对信号的傅里叶变换,我们可以找到信号中频率较高或较低的成分,并根据需要进行滤波,从而去除不必要的噪声。
3. 热传导:傅里叶变换在热传导方程中也有重要的应用。
通过对温
度分布的傅里叶变换,可以将热传导方程转化为一组独立的方程,从而更好地描述物体的热分布。
4. 量子力学:傅里叶变换在量子力学中也有广泛的应用。
例如,在
描述波函数时,傅里叶变换可以将波函数从位置空间转换为动量空间,
这对于研究原子和分子的行为非常重要。
总之,傅里叶变换在物理学中具有广泛的应用,它不仅能够帮助我们更好地理解和分析物理现象,还可以为我们解决一些实际问题提供有力的数学工具。
傅里叶变换的意义

傅里叶变换就是对模拟信号进行数字化傅里叶处理,以便信号在处理后运算更方便。
从物理方面来讨论
傅立叶变换是一个密度函数的概念,是一个连续谱,包含了从零到无限高, 频的所有频率分量, 各频率分量的频率不成谐波 关系
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之后一百多年随着电力,电子,计算机技术的逐渐发展,傅立叶分析也得到越来越广泛的应用.
对于变换的思想我觉得根本来说是为了从不同的角度来认识信号,而对于不同的应用,也有不同的变换方法.
而与变换紧密相关的另一个就是卷积的概念.
2.傅立叶级数是以三角函数或指数函数为基对周期信号的无穷级数展开.
从滤波关点看,复立叶变换相当于等宽带的Q值不等的滤波器组对信号进行滤波,采用常数Q的滤波器组则是小波分析
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但是用时域采样样本内插的表示要简洁得多,这其实就是在频域上
对信号进行傅里叶级数分解。即时域采样对应于频域傅里叶级数分解。
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傅里叶变换的意义及应用

傅里叶变换的意义及应用傅里叶变换是一种数学变换,它将一个函数在时域(时间域)上的表示转换为频域(频率域)上的表示,将信号从时域转换为频域。
傅里叶变换的意义主要体现在以下几个方面:1. 揭示信号的频谱特性:傅里叶变换可以将复杂的信号分解成不同频率的简单正弦和余弦的叠加,从而揭示了信号的频谱特性。
通过分析频谱特性,可以了解信号的频率分量、频率分布和频谱密度等信息。
这为我们理解信号的本质和特性提供了有效的手段,例如,音频信号的频谱特性可以被用来识别声音的音调、音色和音乐的风格等。
2. 信号去噪和滤波:傅里叶变换可以将信号分解为若干频率分量,通过滤波的方式去除不需要的频率分量,从而实现信号的去噪和滤波功能。
例如,在图像处理领域中,傅里叶变换可以将图像转换为频域表示,通过滤波去除图像中的噪声或高频细节,然后再将结果转换为时域表示得到处理后的图像。
3. 信号调制和解调:傅里叶变换在通信领域有着重要的应用。
信号调制是将低频信息通过载波信号转换为高频信号,以便在传输过程中降低信号受到干扰的概率。
傅里叶变换可以将时域的载波信号转换为频域的频谱,通过改变频谱特性实现信号的调制。
信号解调是将调制后的信号还原为原始信号,傅里叶变换同样可以用来解调。
4. 数据压缩:傅里叶变换在数据压缩中的应用主要体现在图像和音频信号的编码压缩上。
通过分析信号的频域特性,可以将频谱中能量较低的频率分量去除或压缩,从而减小信号的体积。
这样可以在数据传输和存储方面实现更高的效率和更低的成本。
傅里叶变换的应用非常广泛,涉及到许多领域和应用场景,如:1. 信号处理:在信号处理中,傅里叶变换可用于信号的滤波、去噪、频率分析、频率合成、谱估计等。
例如,通过傅里叶变换可以对音频信号进行频谱分析,从而实现音频信号的降噪和音频合成。
2. 图像处理:在图像处理中,傅里叶变换可用于图像的频域滤波、图像增强、图像压缩等。
例如,在医学图像处理中,可以使用傅里叶变换进行图像增强,以更好地观察和分析患者的病情。
傅里叶变换公式的意义和理解

傅里叶变换公式的意义和理解一、傅里叶变换的基本概念和原理傅里叶变换是一种将时间域或空间域中的信号转换为频域中的信号的数学方法。
它的基本原理是通过将原始信号分解成一组不同频率的正弦波,从而实现对信号的分析和处理。
傅里叶变换的核心公式为:X(ω) = ∫x(t)e^(-jωt) dt其中,X(ω)表示频域信号,x(t)表示时域信号,ω表示角频率,j表示虚数单位。
二、傅里叶变换的重要性傅里叶变换在信号处理、图像处理、通信等领域具有重要的应用价值。
它有助于我们更好地理解信号的频谱特性,从而为后续的信号处理和分析提供有力的理论依据。
三、傅里叶变换的应用领域1.信号处理:傅里叶变换有助于分析信号的频率成分,如音频信号、图像信号等。
2.图像处理:傅里叶变换可用于图像的频谱分析,如边缘检测、滤波等。
3.通信系统:傅里叶变换在通信系统中广泛应用于信号调制、解调、多路复用等领域。
4.量子力学:傅里叶变换在量子力学中具有重要作用,如描述粒子在晶体中的能级结构等。
四、深入理解傅里叶变换公式1.离散傅里叶变换:离散傅里叶变换是将离散信号从时域转换到频域的一种方法,如快速傅里叶变换(FFT)算法。
2.小波变换:小波变换是傅里叶变换的一种推广,可以实现信号的高频局部化分析,适用于图像压缩、语音处理等领域。
3.分数傅里叶变换:分数傅里叶变换是在傅里叶变换基础上发展的一种数学方法,可以实现信号的相位和幅度分析。
五、总结与展望傅里叶变换作为一种重要的数学工具,在各个领域具有广泛的应用。
随着科技的发展,傅里叶变换及相关理论不断得到拓展和深化,为人类探索复杂信号和系统提供了强大的支持。
FFT变换的实际意义

FFT变换的实际意义傅里叶变换(Fourier Transform)是一种重要的信号处理技术,它将时域中的信号转换为频域中的信号。
FFT(快速傅里叶变换)是一种高效的计算傅里叶变换的算法,广泛应用于许多领域,包括通信、图像处理、音频处理等。
实际上,FFT变换有着广泛的实际意义。
首先,FFT变换在通信领域的应用非常广泛。
在调制和解调信号时,需要将时域信号转换为频域信号以便于对信号进行调制或解调处理。
FFT变换能够提供信号频谱的信息,因此能够帮助我们更好地理解信号的特性,进而进行信号处理。
例如,在数字调频广播中,调制信号是通过将音频信号与一个较高的载波频率相乘来得到的,通过FFT变换可以将该信号转换为频域信号,然后将其调制到特定频率上进行传输。
其次,FFT变换在图像处理中有着广泛的应用。
在图像处理中,经常需要对图像进行频域处理,如滤波、去噪等。
FFT变换可以将图像转换为频域,通过对频域图像进行处理,并再次进行反变换,可以得到处理后的图像。
例如,在数字图像压缩中,使用FFT变换将图像转换为频域,可以通过舍弃一些高频分量来降低图像的数据量,从而实现了图像的压缩。
另外,FFT变换在音频处理中也有重要的应用。
音频信号也是通过傅里叶变换实现频域处理的。
在音乐合成中,可以通过FFT变换将一段音频信号转换为频谱图,然后根据频谱图的特征进行相应的处理,如增强一些频率段的能量,实现音频合成效果。
在音频压缩中,也可以通过FFT变换将音频信号转换为频谱图,并通过丢弃或量化频谱图中的一些数据来实现音频的压缩。
综上所述,FFT变换具有广泛的实际意义。
它在通信、图像处理、音频处理等方面的应用非常广泛,可以帮助我们更好地理解信号的特性,从而进行相应的处理和分析。
正是由于FFT变换的重要性,使得它成为了信号处理领域中一种非常有价值的工具和技术。
同时,随着计算机计算能力的提高,FFT变换的计算速度也得到了极大的提升,更加方便了FFT的应用。
傅里叶变换的本质及物理意义

傅里叶变换的本质及物理意义傅里叶变换是一种重要的数学工具,广泛应用于物理学中,具有重要的物理意义。
它的本质是将一个函数表示为一系列正弦和余弦函数的叠加,从而将函数在时域中的描述转换为频域中的描述。
通过傅里叶变换,我们可以将一个信号分解成不同频率的成分,从而更好地理解信号的特性和行为。
傅里叶变换的物理意义在于它提供了一种分析信号的方法,使我们能够从频域的角度来理解信号。
在物理学中,各种信号都可以表示为不同频率的波动,而傅里叶变换正是将这种波动分解成不同频率的成分。
例如,在声学中,我们可以将声音信号通过傅里叶变换转换为频谱图,从而得到声音的频率成分。
这使得我们能够更好地理解声音的特性,比如音调的高低、音量的大小等。
在光学中,傅里叶变换可以将光信号转换为频谱图,从而得到光信号的频率成分。
这对于研究光的干涉、衍射等现象非常重要。
通过傅里叶变换,我们可以理解光的频率成分对于干涉和衍射效应的影响,从而更好地解释和预测光学现象。
傅里叶变换还在信号处理中发挥着重要作用。
通过傅里叶变换,我们可以将一个信号转换为频域中的表示,从而对信号进行滤波、降噪、压缩等处理。
这些处理可以更好地提取信号中的有用信息,去除噪声和干扰,从而改善信号的质量和清晰度。
傅里叶变换的本质在于将一个函数分解成不同频率的成分,从而帮助我们理解信号的特性和行为。
它不仅在物理学中有重要应用,还在信号处理、图像处理等领域发挥着重要作用。
通过傅里叶变换,我们可以更好地理解信号的频率成分,从而提取有用信息、预测和解释各种物理现象。
总结起来,傅里叶变换的本质是将一个函数分解成不同频率的成分,物理意义在于帮助我们理解信号的特性和行为。
它在物理学、信号处理等领域具有重要应用,可以从频域的角度来分析和处理信号,提取有用信息,并预测和解释各种物理现象。
通过傅里叶变换,我们可以更好地理解和探索自然界的规律。
傅里叶定律的意义和适用条件

傅里叶定律的意义和适用条件傅里叶定律是描述周期性信号的基本定律之一,它在物理学、工程学、数学等领域中有着广泛的应用。
傅里叶定律的意义在于它能够将一个复杂的周期性信号分解成一系列简单的正弦函数的叠加,从而帮助我们理解和分析信号的频谱特征。
傅里叶定律的适用条件则是信号必须是周期性的,且满足一定的可积性条件。
傅里叶定律的意义在于它为我们研究和理解周期性信号提供了一种有效的工具。
周期性信号是指信号在一定时间内以固定的模式重复出现的现象,如正弦波、方波、三角波等。
傅里叶定律告诉我们,任何一个周期性信号都可以看作是一系列不同频率和幅度的正弦函数的叠加。
这些正弦函数被称为频谱成分,它们的频率和幅度决定了信号的特性。
通过分解信号的频谱,我们可以更加清晰地观察信号的频率分布,从而揭示信号的内在规律。
傅里叶定律的适用条件是信号必须是周期性的,并且满足一定的可积性条件。
周期性是指信号在一定时间内以固定的模式重复出现,这样才能够将信号看作是一系列正弦函数的叠加。
可积性是指信号在一个周期内的能量有限,即信号的能量在一个周期内可以积分得到一个有限的值。
这个条件保证了信号的能量在频谱分析中是有限的,从而方便我们对信号的频谱进行分析和计算。
傅里叶定律的应用非常广泛。
在物理学中,傅里叶定律被应用于电磁波的传播和光学现象的解释,如干涉、衍射等。
在工程学中,傅里叶定律被应用于信号处理、通信系统、图像处理、音频处理等领域。
例如,在信号处理中,傅里叶变换可以将时域的信号转换为频域的信号,从而实现信号的滤波、降噪、压缩等操作。
在图像处理中,傅里叶变换可以将图像转换为频谱图,通过滤波、增强等操作改变图像的频谱特性。
在音频处理中,傅里叶变换可以将音频信号转换为频谱,从而实现音频的压缩、均衡、特效等操作。
然而,傅里叶定律也有一些限制。
首先,傅里叶变换只适用于周期性信号的频谱分析,对于非周期性信号的频谱分析并不适用。
其次,傅里叶变换对信号的时域和频域是完全对称的,这在某些情况下可能导致频谱分析的结果不够准确。
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傅里叶变换的意义及基础傅里叶变换的意义傅里叶变换是一种解决问题的方法,一种工具,一种看待问题的角度。
理解的关键是:一个连续的信号可以看作是一个个小信号的叠加,从时域叠加与从频域叠加都可以组成原来的信号,将信号这么分解后有助于处理。
我们原来对一个信号其实是从时间的角度去理解的,不知不觉中,其实是按照时间把信号进行分割,每一部分只是一个时间点对应一个信号值,一个信号是一组这样的分量的叠加。
傅里叶变换后,其实还是个叠加问题,只不过是从频率的角度去叠加,只不过每个小信号是一个时间域上覆盖整个区间的信号,但他确有固定的周期,或者说,给了一个周期,我们就能画出一个整个区间上的分信号,那么给定一组周期值(或频率值),我们就可以画出其对应的曲线,就像给出时域上每一点的信号值一样,不过如果信号是周期的话,频域的更简单,只需要几个甚至一个就可以了,时域则需要整个时间轴上每一点都映射出一个函数值。
傅里叶变换就是将一个信号的时域表示形式映射到一个频域表示形式;逆傅里叶变换恰好相反。
这都是一个信号的不同表示形式。
它的公式会用就可以,当然把证明看懂了更好。
对一个信号做傅立叶变换,可以得到其频域特性,包括幅度和相位两个方面。
幅度是表示这个频率分量的大小。
那么相位呢,它又有什么物理意义呢,频域的相位与时域的相位有关系吗,信号前一段的相位(频域)与后一段的相位的变化是否与信号的频率成正比关系,傅立叶变换就是把一个信号,分解成无数的正弦波(或者余弦波)信号。
也就是说,用无数的正弦波,可以合成任何你所需要的信号。
想一想这个问题,给你很多正弦信号,你怎样才能合成你需要的信号呢。
答案是要两个条件,一个是每个正弦波的幅度,另一个就是每个正弦波之间的相位差。
所以现在应该明白了吧,频域上的相位,就是每个正弦波之间的相位。
傅立叶变换用于信号的频率域分析,一般我们把电信号描述成时间域的数学模型,而数字信号处理对信号的频率特性更感兴趣,而通过傅立叶变换很容易得到信号的频率域特性。
傅里叶变换简单通俗理解就是把看似杂乱无章的信号考虑成由一定振幅、相位、频率的基本正弦(余弦)信号组合而成,傅里叶变换的目的就是找出这些基本正弦(余弦)信号中振幅较大(能量较高)信号对应的频率,从而找出杂乱无章的信号中的主要振动频率特点。
如减速机故障时,通过傅里叶变换做频谱分析,根据各级齿轮转速、齿数与杂音频谱中振幅大的对比,可以快速判断哪级齿轮损伤。
傅里叶变换后的频谱图信号X(t)=2sin(3t).它的频谱只有一个点:(3,2).也就是说,这个信号它只包含了一个正弦函数,角频率为3,幅值为2。
傅立叶定理指出:任何一个周期函数都可以分解为很多正弦函数的和。
进而我们可以把一个非周期函数看作是一个周期为无限大的周期函数。
傅立叶定理有着非常广泛的应用。
所以傅里叶变换后得到的频谱图会有很多点构成,每个点代表着该正弦函数的频率及振幅。
傅里叶变换,其物理意义是什么,1、为什么要进行傅里叶变换,其物理意义是什么,傅立叶变换是数字信号处理领域一种很重要的算法。
要知道傅立叶变换算法的意义,首先要了解傅立叶原理的意义。
傅立叶原理表明:任何连续测量的时序或信号,都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。
而根据该原理创立的傅立叶变换算法利用直接测量到的原始信号,以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频率、振幅和相位。
和傅立叶变换算法对应的是反傅立叶变换算法。
该反变换从本质上说也是一种累加处理,这样就可以将单独改变的正弦波信号转换成一个信号。
因此,可以说,傅立叶变换将原来难以处理的时域信号转换成了易于分析的频域信号(信号的频谱),可以利用一些工具对这些频域信号进行处理、加工。
最后还可以利用傅立叶反变换将这些频域信号转换成时域信号。
从现代数学的眼光来看,傅里叶变换是一种特殊的积分变换。
它能将满足一定条件的某个函数表示成正弦基函数的线性组合或者积分。
在不同的研究领域,傅里叶变换具有多种不同的变体形式,如连续傅里叶变换和离散傅里叶变换。
在数学领域,尽管最初傅立叶分析是作为热过程的解析分析的工具,但是其思想方法仍然具有典型的还原论和分析主义的特征。
"任意"的函数通过一定的分解,都能够表示为正弦函数的线性组合的形式,而正弦函数在物理上是被充分研究而相对简单的函数类:1. 傅立叶变换是线性算子,若赋予适当的范数,它还是酉算子;2. 傅立叶变换的逆变换容易求出,而且形式与正变换非常类似;3. 正弦基函数是微分运算的本征函数,从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解.在线性时不变杂的卷积运算为简单的乘积运算,从而提供了计算卷积的一种简单手段;5. 离散形式的傅立叶的物理系统内,频率是个不变的性质,从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取;,. 著名的卷积定理指出:傅立叶变换可以化复变换可以利用数字计算机快速的算出(其算法称为快速傅立叶变换算法(FFT))。
正是由于上述的良好性质,傅里叶变换在物理学、数论、组合数学、信号处理、概率、统计、密码学、声学、光学等领域都有着广泛的应用。
2、图像傅立叶变换的物理意义图像的频率是表征图像中灰度变化剧烈程度的指标,是灰度在平面空间上的梯度。
如:大面积的沙漠在图像中是一片灰度变化缓慢的区域,对应的频率值很低;而对于地表属性变换剧烈的边缘区域在图像中是一片灰度变化剧烈的区域,对应的频率值较高。
傅立叶变换在实际中有非常明显的物理意义,设f是一个能量有限的模拟信号,则其傅立叶变换就表示f的谱。
从纯粹的数学意义上看,傅立叶变换是将一个函数转换为一系列周期函数来处理的。
从物理效果看,傅立叶变换是将图像从空间域转换到频率域,其逆变换是将图像从频率域转换到空间域。
换句话说,傅立叶变换的物理意义是将图像的灰度分布函数变换为图像的频率分布函数,傅立叶逆变换是将图像的频率分布函数变换为灰度分布函数傅立叶变换以前,图像(未压缩的位图)是由对在连续空间(现实空间)上的采样得到一系列点的集合,我们习惯用一个二维矩阵表示空间上各点,则图像可由z=f(x,y)来表示。
由于空间是三维的,图像是二维的,因此空间中物体在另一个维度上的关系就由梯度来表示,这样我们可以通过观察图像得知物体在三维空间中的对应关系。
为什么要提梯度,因为实际上对图像进行二维傅立叶变换得到频谱图,就是图像梯度的分布图,当然频谱图上的各点与图像上各点并不存在一一对应的关系,即使在不移频的情况下也是没有。
傅立叶频谱图上我们看到的明暗不一的亮点,实际上图像上某一点与邻域点差异的强弱,即梯度的大小,也即该点的频率的大小(可以这么理解,图像中的低频部分指低梯度的点,高频部分相反)。
一般来讲,梯度大则该点的亮度强,否则该点亮度弱。
这样通过观察傅立叶变换后的频谱图,也叫功率图,我们首先就可以看出,图像的能量分布,如果频谱图中暗的点数更多,那么实际图像是比较柔和的(因为各点与邻域差异都不大,梯度相对较小),反之,如果频谱图中亮的点数多,那么实际图像一定是尖锐的,边界分明且边界两边像素差异较大的。
对频谱移频到原点以后,可以看出图像的频率分布是以原点为圆心,对称分布的。
将频谱移频到圆心除了可以清晰地看出图像频率分布以外,还有一个好处,它可以分离出有周期性规律的干扰信号,比如正弦干扰,一副带有正弦干扰,移频到原点的频谱图上可以看出除了中心以外还存在以某一点为中心,对称分布的亮点集合,这个集合就是干扰噪音产生的,这时可以很直观的通过在该位置放置带阻滤波器消除干扰另外我还想说明以下几点:1、图像经过二维傅立叶变换后,其变换系数矩阵表明:若变换矩阵Fn原点设在中心,其频谱能量集中分布在变换系数短阵的中心附近(图中阴影区)。
若所用的二维傅立叶变换矩阵Fn的原点设在左上角,那么图像信号能量将集中在系数矩阵的四个角上。
这是由二维傅立叶变换本身性质决定的。
同时也表明一股图像能量集中低频区域。
2 、变换之后的图像在原点平移之前四角是低频,最亮,平移之后中间部分是低频,最亮,亮度大说明低频的能量大(幅角比较大)从头到尾彻底理解傅里叶变换算法、上前言第一部分、 DFT第一章、傅立叶变换的由来第二章、实数形式离散傅立叶变换(Real DFT)从头到尾彻底理解傅里叶变换算法、下第三章、复数第四章、复数形式离散傅立叶变换前言:―关于傅立叶变换,无论是书本还是在网上可以很容易找到关于傅立叶变换的描述,但是大都是些故弄玄虚的文章,太过抽象,尽是一些让人看了就望而生畏的公式的罗列,让人很难能够从感性上得到理解‖---dznlong,那么,到底什么是傅里叶变换算法列?傅里叶变换所涉及到的公式具体有多复杂列? 傅里叶变换(Fourier transform)是一种线性的积分变换。
因其基本思想首先由法国学者傅里叶系统地提出,所以以其名字来命名以示纪念。
哦,傅里叶变换原来就是一种变换而已,只是这种变换是从时间转换为频率的变化。
这下,你就知道了,傅里叶就是一种变换,一种什么变换列?就是一种从时间到频率的变化或其相互转化。
ok,咱们再来总体了解下傅里叶变换,让各位对其有个总体大概的印象,也顺便看看傅里叶变换所涉及到的公式,究竟有多复杂:以下就是傅里叶变换的4种变体(摘自,维基百科)连续傅里叶变换一般情况下,若―傅里叶变换‖一词不加任何限定语,则指的是―连续傅里叶变换‖。
连续傅里叶变换将平方可积的函数f(t)表示成复指数函数的积分或级数形式。
这是将频率域的函数F(ω)表示为时间域的函数f(t)的积分形式。
连续傅里叶变换的逆变换 (inverse Fourier transform)为:即将时间域的函数f(t)表示为频率域的函数F(ω)的积分。
一般可称函数f(t)为原函数,而称函数F(ω)为傅里叶变换的像函数,原函数和像函数构成一个傅里叶变换对(transform pair)。
除此之外,还有其它型式的变换对,以下两种型式亦常被使用。
在通信或是信号处理方面,常以来代换,而形成新的变换对:或者是因系数重分配而得到新的变换对:一种对连续傅里叶变换的推广称为分数傅里叶变换(Fractional Fourier Transform)。
分数傅里叶变换(fractional Fourier transform,FRFT)指的就是傅里叶变换(Fourier transform,FT)的广义化。
分数傅里叶变换的物理意义即做傅里叶变换 a 次,其中 a 不一定要为整数;而做了分数傅里叶变换之后,信号或输入函数便会出现在介于时域(time domain)与频域(frequency domain)之间的分数域(fractional domain)。
当f(t)为偶函数(或奇函数)时,其正弦(或余弦)分量将消亡,而可以称这时的变换为余弦变换(cosine transform)或正弦变换(sine transform).另一个值得注意的性质是,当f(t)为纯实函数时,F(?ω) = F*(ω)成立. 傅里叶级数连续形式的傅里叶变换其实是傅里叶级数 (Fourier series)的推广,因为积分其实是一种极限形式的求和算子而已。