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傅里叶变换的意义(傅里叶变换的四种意义)

本文目录

  1. 傅里叶变换的时移特性有什么用
  2. 傅里叶级数意义
  3. 为什么要进行傅里叶变换,其物理意义是什么
  4. 傅里叶变换是什么有什么应用
  5. 傅里叶变换的四种意义

一、傅里叶变换的时移特性有什么用

傅里叶变换时在频域对信号举行分析,是可以把时域的信号看做是多少正弦波的叠加,傅里叶变换的作用正是求得这些信号的幅值和相位,有限的时域信号可以剖析为傅里叶级数的情势,傅里叶变换和求傅里叶级数是一回事。既然牢固的时域信号是多少固定正弦信号的叠加,在不改变幅值的环境下,在时间轴上移动信号,也就相当于同时移动多少正弦信号,这些正弦信号的相位改变幅值稳定,在频域的作用也就是傅里叶的模稳定相位改变。

二、傅里叶级数意义

傅里叶级数

展开的实际意义:

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;

4)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;5.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。

三、为什么要进行傅里叶变换,其物理意义是什么


傅里叶变换的意义


傅里叶变换的作用就是把非正余弦周期(请注意必须是周期函数)函数转化为无限个规则的正弦余弦函数。变成规则的函数以后,虽然有无限项,但是工程取前几项精度就够用了。规则函数利于计算。把难以计算甚至无法计算的函数转化为可以计算的函数。;举例:;最前面近似矩形的函数,就是有后边彩色各个无限项组成的。就是用傅里叶函数分解成后边无穷多个规则正余弦函数的。

四、傅里叶变换是什么有什么应用

傅里叶变换能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。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。最初傅里叶分析是作为热过程的解析分析的工具被提出的。傅里叶变换在物理学、电子类学科、数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学、海洋学、结构动力学等领域都有着广泛的应用(例如在信号处理中,傅里叶变换的典型用途是将信号分解成幅值分量和频率分量)。转的呵呵

五、傅里叶变换的四种意义


傅里叶变换的意义


1.傅里叶变换是线性算子,若赋予适当的范数,它还是酉算子;2.傅里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,在线性时复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;4.离散形式的傅里叶的物理系统内,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;


傅里叶变换的意义


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