傅里葉分析

在簡書上翻到一篇關於傅里葉分析的文章,覺得寫的真的是淺顯易懂,尤其是其圖生動形象,在這裏寫下一些讀完的理解。http://www.jianshu.com/u/38cd2a8c425eTa的博客都寫的蠻好的

傅里葉分析主要涉及時域和頻域之間的聯繫,任何波形(時域)都能由多個不同振幅、相位的正弦波(頻域)疊加構成。傅里葉分析包括傅里葉級數和傅里葉變換,“傅里葉級數的本質是將一個週期的信號分解成無限多分開的(離散的)正弦波”,“傅里葉變換則是將一個時域非週期的連續信號,轉換爲一個在頻域非週期的連續信號”。


1、傅里葉級數

頻譜中,代表每一個對應的正弦波的振幅是多少,偶數項的振幅都是0。


相位,決定了波的位置。“時間差並不是相位差。如果將全部週期看作2Pi或者360度的話,相位差則是時間差在一個週期中所佔的比例。我們將時間差除週期再乘2Pi,就得到了相位差。


這個大合集真的是超讚


2、傅里葉變換

傅里葉級數中在頻率方向是離散的,而傅里葉變換中在頻率方向是連續的。如下圖:


談到複數域,引入了歐拉公式:,x=π時:。“這個公式關鍵的作用,是將正弦波統一成了簡單的指數形式,其圖像爲:


歐拉公式所描繪的,是一個隨着時間變化,在複平面上做圓周運動的點,隨着時間的改變,在時間軸上就成了一條螺旋線。如果只看它的實數部分,也就是螺旋線在左側的投影,就是一個最基礎的餘弦函數。而右側的投影則是一個正弦函數。根據歐拉公式可以得出:“正弦波的疊加,也可以理解爲螺旋線的疊加在實數空間的投影”

複數域上的傅里葉變換如下圖所示:


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