參考資料:《信號與系統(第二版)》 楊曉非 何豐
從傅里葉級數到傅里葉變換
通過分析連續周期信號的周期與頻譜的關系,當周期趨於無窮大的時候,周期信號變成非周期信號。從頻譜分析觀點來看,當T增加時,基波頻率變小,離散譜線變密,頻譜幅度變小,當周期T趨於無窮大的時候,離散頻譜就會連成一片變成面頻譜,並且從平面消失,這時候傅里葉級數也就沒有了意義。
雖然當周期趨於無窮大時,相鄰譜線的間隔、頻率分量的幅度都趨於無窮小,但是之間保持一定的比例關系,這里引入頻譜密度的概念:
頻譜密度是相對於頻率f而不是角頻率w,能量譜密度也是一樣的,都是相對於頻率。
這樣得到了傅里葉變換對:
周期信號的傅里葉變換
很多人說傅里葉級數用於周期信號,傅里葉變換用於非周期信號。那問題來了,周期信號的傅里葉變換是什么?並且和傅里葉級數的系數有什么關系? 為了解開這個謎團,我們先來熱熱身~來點預備知識。首先,周期信號可以由傅里葉級數表示,即e指數的求和形式,想到這一點,周期信號的傅里葉變換本質上就是e指數的傅里葉變換。