【數字信號處理不掛科-筆記】第三講-離散傅立葉變換


常用公式:

x(n)的z變換為

x(n)的離散時間傅立葉正變換為

 

的離散傅立葉級數變換為

 

 

 

3.1傅立葉變換的四種形式

3.1.1.連續時間函數的傅立葉變換

時間是連續的,非周期的:■連續時間函數的傅立葉變換/傅立葉變換(CFT/FT)

 

 

 

 

時間是連續的,周期的:■連續周期信號的傅立葉級數(CFS)

連續時間周期信號可以用一系列諧波分量的線性組合來表征。

展開式:稍后會有總結,別怕分不清

3.1.2.連續時間序列的傅立葉變換

■離散時間傅立葉變換(DTFT)

■離散傅立葉級數(DFS)

對有限長序列的DTFT進行頻域采樣,則該序列會在時域中周期延拓;則周期序列對應的頻譜是離散且周期的,可以用一系列諧波分量的線性組合表征周期序列;

3.1.3.傅立葉變換的時、頻域關系

■傅立葉變換的時、頻域關系

傅里葉變換指的是時間信號和頻譜函數之間的變換關系。

名稱

時間函數

頻率函數

傅里葉變換(FT/CFT)

連續時間,非周期

非周期,連續頻譜

連續周期信號的傅里葉級數(CFS)

連續時間,周期

非周期,離散頻譜
序列的連續時間傅里葉變換(DTFT)

離散時間,非周期

周期,連續頻譜

周期序列的離散傅里葉級數(DFS)

離散時間,周期 周期,離散頻譜

 

 

 

 

 

 

 

巧記:

非連周離   +   時域連續—>頻域非周期;時域離散—>頻域周期

3.2.周期序列的傅立葉變換DFS

因為是以N為周期延拓的,所以只要做一個周期內的級數變換就可以了

3.2.1.離散傅立葉級數DFS

■離散傅立葉級數(DFS)---定義式

 

 

 

■離散傅立葉級數(DFS)--旋轉因子的定義

 

 

 正對負

■離散傅立葉級數(DFS)--旋轉因子的性質

虛字是推導

 

 ①里面取負,和外面取共軛正好抵消了

②可約性對FFT有幫助,W上面的i可以往下移動

③旋轉因子有周期性

⑤e的jΠ=1,e的-jΠ=-1

3.2.2.變換間的關系

■DFS與z變換、DTFT的關系

 

 

 

②DFS對DTFT在2Π周期內做了一個N點的采樣

③Z變換在單位圓上做變換,就是DTFT

DTFT在做一個等間隔采樣,得到DFS

——>在單位圓做一個等間隔采樣就能得到DFS

做一個周期序列N=8的例子

 在單位圓做一個8點的等間隔采樣就能得到DFSx~

等比數列求和公式:formulaformula

sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i),cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2 ,又用到了歐拉公式

 

 

 

 3.2.3.DFS的性質

DFS是周期離散序列的傅立葉變換,因此DFS具有一些可以類比CFT的性質。

■DFS 的性質--線性性質

 

 注意必須要周期相等,才能線性組合

 ■DFS 的性質--移位性質

 

 注意符號的正負

 

 

 后面不寫了,來不及復習了,刷原題去

 

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