Преобразование Фурье (символ ℱ) — операция, сопоставляющая одной функции вещественной переменной другую функцию, вообще говоря, комплексной переменной. Эта новая функция описывает коэффициенты («амплитуды») при разложении исходной функции на элементарные составляющие — гармонические колебания с разными частотами (подобно тому, как музыкальный аккорд может быть выражен в виде суммы музыкальных звуков, которые его составляют).
Преобразование Фурье функции f{displaystyle f} вещественной переменной является интегральным и задаётся следующей формулой:
- f^(ω)=12π∫−∞∞f(x)e−ixωdx.{displaystyle {hat {f}}(omega )={frac {1}{sqrt {2pi }}}int limits _{-infty }^{infty }f(x)e^{-ixomega },dx.}
Разные источники могут давать определения, отличающиеся от приведённого выше выбором множителя перед интегралом (так называемого нормировочного множителя, который относится к вопросу о нормировке преобразования Фурье), а также знака «−» в показателе экспоненты. Но вне зависимости от таких вариаций все свойства будут сохранять свою силу, хотя вид некоторых формул может измениться.
Кроме того, существуют разнообразные обобщения данного понятия (см. ниже).
Содержание
- 1 Свойства
- 2 Применения
- 3 Разновидности
- 4 Интерпретация в терминах времени и частоты
- 5 Важные формулы
- 6 См. также
- 7 Литература
- 8 Ссылки
Свойства
Хотя формула, задающая преобразование Фурье, имеет ясный смысл только для функций класса L1(R){displaystyle L_{1}(mathbb {R} )}
, преобразование Фурье может быть определено и для более широкого класса функций и даже обобщённых функций. Это возможно благодаря ряду свойств преобразования Фурье:
- Преобразование Фурье является линейным оператором:
- (αf+βg)^=αf^+βg^.{displaystyle {widehat {(alpha f+beta g)}}=alpha {hat {f}}+beta {hat {g}}.}
- Справедливо равенство Парсеваля: если f∈L1(R)∩L2(R){displaystyle fin L_{1}(mathbb {R} )cap L_{2}(mathbb {R} )} , то преобразование Фурье сохраняет L2{displaystyle L_{2}} -норму:
- ∫−∞∞|f(x)|2dx=∫−∞∞|f^(w)|2dω.{displaystyle int limits _{-infty }^{infty }|f(x)|^{2},dx=int limits _{-infty }^{infty }|{{hat {f}}(w)}|^{2},domega .}
Это свойство позволяет по непрерывности распространить определение преобразования Фурье на всё пространство L2(R){displaystyle L_{2}(mathbb {R} )}
. Равенство Парсеваля будет при этом справедливо для всех f∈L2(R){displaystyle fin L_{2}(mathbb {R} )} .
- Формула обращения:
- f(x)=12π∫−∞∞f^(ω)eixωdω{displaystyle f(x)={frac {1}{sqrt {2pi }}}int limits _{-infty }^{infty }{hat {f}}(omega )e^{ixomega },domega }
справедлива, если интеграл в правой части имеет смысл. В частности, это верно, если функция f{displaystyle f}
является достаточно гладкой. Если f∈L2(R){displaystyle fin L_{2}(mathbb {R} )} , то формула также верна, поскольку равенство Парсеваля позволяет придать интегралу в правой части смысл с помощью предельного перехода.
Эта формула объясняет физический смысл преобразования Фурье: правая часть — (бесконечная) сумма гармонических колебаний eiωx{displaystyle e^{iomega x}}
с частотами ω{displaystyle omega } , амплитудами 12π|f^(ω)|{displaystyle {frac {1}{sqrt {2pi }}}|{hat {f}}(omega )|} и фазовыми сдвигами argf^(ω){displaystyle arg {hat {f}}(omega )} соответственно.
- Теорема о свёртке: если f,g∈L1(R){displaystyle f,;gin L_{1}(mathbb {R} )} , тогда
- (f∗g)^=2πf^g^{displaystyle {widehat {(fast g)}}={sqrt {2pi }}{widehat {f}}{widehat {g}}} , где
- (f∗g)(t)=∫−∞∞f(t−s)g(s)ds.{displaystyle (fast g)(t)=int limits _{-infty }^{infty }f(t-s)g(s),ds.}
Эта формула может быть распространена и на случай обобщённых функций.
- Преобразование Фурье и дифференцирование. Если f,f′∈L1(R){displaystyle f,;f’in L_{1}(mathbb {R} )} , то
- (f′)^=iωf^.{displaystyle {widehat {(f’)}}=iomega {widehat {f}}.}
Из этой формулы легко выводится формула для n{displaystyle n}
-й производной:
- (f(n))^=(iω)nf^.{displaystyle {widehat {(f^{(n)})}}=(iomega )^{n}{widehat {f}}.}
Формулы верны и в случае обобщённых функций.
- Преобразование Фурье и сдвиг.
- f(x−x0)^=e−iωx0f^(ω).{displaystyle {widehat {f(x-x_{0})}}=e^{-iomega x_{0}}{hat {f}}(omega ).}
Эта и предыдущая формула являются частными случаями теоремы о свёртке, так как сдвиг по аргументу — это свёртка со сдвинутой дельта-функцией δ(x−x0){displaystyle delta (x-x_{0})}
, а дифференцирование — свёртка с производной дельта-функции.
- Преобразование Фурье и растяжение.
- f(ax)^=|a|−1f^(ω/a).{displaystyle {widehat {f(ax)}}=|a|^{-1}{hat {f}}(omega /a).}
- Преобразование Фурье обобщённых функций. Преобразование Фурье можно определить для широкого класса обобщённых функций. Определим вначале пространство гладких быстро убывающих функций (пространство Шварца):
- S(R):={φ∈C∞(R):∀n,m∈Nxnφ(m)(x)→x→∞0}.{displaystyle S(mathbb {R} ):=left{varphi in C^{infty }(mathbb {R} ):forall n,;min mathbb {N} ;x^{n}varphi ^{(m)}(x){xrightarrow {xto infty }}0right}.}
Ключевым свойством этого пространства является то, что это инвариантное подпространство по отношению к преобразованию Фурье.
Теперь определим его двойственное пространство S∗(R){displaystyle S^{*}(mathbb {R} )}
. Это некоторое подпространство в пространстве всех обобщённых функций — так называемые обобщённые функции медленного роста. Теперь для функции f∈S∗(R){displaystyle fin S^{*}(mathbb {R} )} её преобразованием Фурье называется обобщённая функция f^∈S∗(R){displaystyle {hat {f}}in S^{*}(mathbb {R} )} , действующая на основные функции по правилу
- ⟨f^,φ⟩=⟨f,φ^⟩.{displaystyle langle {hat {f}},;varphi rangle =langle f,;{hat {varphi }}rangle .}
Например, вычислим преобразование Фурье дельта-функции:
- ⟨δ^,φ⟩=⟨δ,φ^⟩=⟨δ,12π∫−∞∞φ(x)e−iωxdx⟩=12π∫−∞∞φ(x)⋅1dx=⟨12π,φ⟩.{displaystyle langle {hat {delta }},;varphi rangle =langle delta ,;{hat {varphi }}rangle =leftlangle delta ,;{frac {1}{sqrt {2pi }}}int limits _{-infty }^{infty }varphi (x)e^{-iomega x},dxrightrangle ={frac {1}{sqrt {2pi }}}int limits _{-infty }^{infty }varphi (x)cdot 1,dx=leftlangle {frac {1}{sqrt {2pi }}},;varphi rightrangle .}
Таким образом, преобразованием Фурье дельта-функции является константа 12π{displaystyle {frac {1}{sqrt {2pi }}}}
.
Применения
Преобразование Фурье используется во многих областях науки — в физике, теории чисел, комбинаторике, обработке сигналов, теории вероятностей, статистике, криптографии, акустике, океанологии, оптике, геометрии и многих других. В обработке сигналов и связанных областях преобразование Фурье обычно рассматривается как декомпозиция сигнала на частоты и амплитуды, то есть обратимый переход от временно́го пространства (time domain) в частотное пространство (frequency domain). Богатые возможности применения основываются на нескольких полезных свойствах преобразования:
- Преобразования являются линейными операторами и, с соответствующей нормализацией, унитарными (свойство, известное как теорема Парсеваля, или, в более общем случае, как теорема Планшереля, или, в наиболее общем, как дуализм Понтрягина).
- Преобразования обратимы, причём обратное преобразование имеет практически такую же форму, как и прямое преобразование.
- Синусоидальные базисные функции (вернее, комплексные экспоненты) являются собственными функциями дифференцирования, что означает, что данное представление превращает линейные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами в обычные алгебраические. (Например, в линейной стационарной системе частота — консервативная величина, поэтому поведение на каждой частоте может решаться независимо).
- По теореме о свёртке, преобразование Фурье превращает сложную операцию свёртки в простое умножение, что означает, что они обеспечивают эффективный способ вычисления основанных на свёртке операций, таких как умножение многочленов и умножение больших чисел.
- Дискретная версия преобразования Фурье может быть быстро рассчитана на компьютерах с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ, англ. FFT).
Разновидности
Многомерное преобразование
Преобразование Фурье функций, заданных на пространстве Rn{displaystyle mathbb {R} ^{n}}
, определяется формулой
- f^(ω)=1(2π)n/2∫Rnf(x)e−ix⋅ωdx.{displaystyle {hat {f}}(omega )={frac {1}{(2pi )^{n/2}}}int limits _{mathbb {R} ^{n}}f(x)e^{-ixcdot omega },dx.}
Здесь ω{displaystyle omega }
и x{displaystyle x} — векторы пространства Rn{displaystyle mathbb {R} ^{n}} , x⋅ω{displaystyle xcdot omega } — их скалярное произведение. Обратное преобразование в этом случае задается формулой
- f(x)=1(2π)n/2∫Rnf^(ω)eix⋅ωdω.{displaystyle f(x)={frac {1}{(2pi )^{n/2}}}int limits _{mathbb {R} ^{n}}{hat {f}}(omega )e^{ixcdot omega },domega .}
Эта формула может быть интерпретирована как разложение функции f{displaystyle f}
в линейную комбинацию (суперпозицию) «плоских волн» вида eix⋅ω{displaystyle e^{ixcdot omega }} с амплитудами 1(2π)n/2|f^(ω)|{displaystyle {frac {1}{(2pi )^{n/2}}}|{hat {f}}(omega )|} , частотами ω{displaystyle omega } и фазовыми сдвигами argf^(ω){displaystyle arg {hat {f}}(omega )} соответственно. Как и прежде, в разных источниках определения многомерного преобразования Фурье могут отличаться выбором константы перед интегралом.
Замечание относительно области задания преобразования Фурье и его основные свойства остаются справедливыми и в многомерном случае, со следующими уточнениями:
- Взятие частных производных под действием преобразования Фурье превращается в умножение на одноимённую координату:
- ∂f∂xk^=iωkf^(ω).{displaystyle {widehat {frac {partial f}{partial x_{k}}}}=iomega _{k}{hat {f}}(omega ).}
- Изменяется константа в теореме о свёртке:
- (f∗g)^=(2π)n/2f^g^.{displaystyle {widehat {(fast g)}}=(2pi )^{n/2}{hat {f}}{hat {g}}.}
- Преобразование Фурье и сжатие координат:
- (f(x|a|))^=|a|nf^(ω|a|).{displaystyle {widehat {left(fleft({frac {x}{|a|}}right)right)}}=|a|^{n}{hat {f}}(omega |a|).}
- Более общо, если A:Rn→Rn{displaystyle Acolon mathbb {R} ^{n}to mathbb {R} ^{n}} — обратимое линейное отображение, то
- (f(Ax))^=|det(A)|−1f^((AT)−1ω).{displaystyle {widehat {left(f(Ax)right)}}=|det(A)|^{-1}{hat {f}}((A^{T})^{-1}omega ).}
Ряды Фурье
Основная статья: Ряд Фурье
Непрерывное преобразование само фактически является обобщением более ранней идеи рядов Фурье, которые определены для 2π{displaystyle 2pi }
-периодических функций и представляют собой разложение таких функций в (бесконечную) линейную комбинацию гармонических колебаний с целыми частотами:
- f(x)=∑n=−∞∞f^neinx.{displaystyle f(x)=sum _{n=-infty }^{infty }{hat {f}}_{n},e^{inx}.}
Разложение в ряд Фурье применимо также к функциям, заданным на ограниченных промежутках, поскольку такие функции могут быть периодически продолжены на всю прямую.
Ряд Фурье является частным случаем преобразования Фурье, если последнее понимать в смысле обобщённых функций. Для любой 2π{displaystyle 2pi }
-периодической функции имеем
- f^(ω)=2π∑n=−∞∞f^nδ(ω−n).{displaystyle {hat {f}}(omega )={sqrt {2pi }}sum _{n=-infty }^{infty }{hat {f}}_{n}delta (omega -n).}
Иными словами, преобразование Фурье периодической функции представляет собой сумму точечных нагрузок в целых точках, и равно нулю вне их.
Дискретное преобразование
Основная статья: Дискретное преобразование Фурье
Дискретное преобразование Фурье — преобразование конечных последовательностей (комплексных) чисел, которое, как и в непрерывном случае, превращает свёртку в поточечное умножение. Используется в цифровой обработке сигналов и в других ситуациях, где необходимо быстро выполнять свёртку, например, при умножении больших чисел.
Пусть x0,x1,…,xn−1{displaystyle x_{0},;x_{1},;ldots ,;x_{n-1}}
— последовательность комплексных чисел. Рассмотрим многочлен f(t)=x0+x1t+x2t2+…+xn−1tn−1{displaystyle f(t)=x_{0}+x_{1}t+x_{2}t^{2}+ldots +x_{n-1}t^{n-1}} . Выберем какие-нибудь n{displaystyle n} точек на комплексной плоскости z0,z1,…,zn−1{displaystyle z_{0},;z_{1},;ldots ,;z_{n-1}} . Теперь многочлену f(t){displaystyle f(t)} мы можем сопоставить новый набор из n{displaystyle n} чисел: f0:=f(z0),f1:=f(z1),…,fn−1:=f(zn−1){displaystyle f_{0}:=f(z_{0}),;f_{1}:=f(z_{1}),;ldots ,;f_{n-1}:=f(z_{n-1})} . Заметим, что это преобразование обратимо: для любого набора чисел f0,f1,…,fn−1{displaystyle f_{0},;f_{1},;ldots ,;f_{n-1}} существует единственный многочлен f(t){displaystyle f(t)} степени не выше n−1{displaystyle n-1} с такими значениями в z0,…,zn−1{displaystyle z_{0},;ldots ,;z_{n-1}} соответственно (см. Интерполяция).
Набор {fk}{displaystyle {f_{k}}}
и называется дискретным преобразованием Фурье исходного набора {xk}{displaystyle {x_{k}}} . В качестве точек zk{displaystyle z_{k}} обычно выбирают корни n{displaystyle n} -й степени из единицы:
- zk=e2πikn{displaystyle z_{k}=e^{frac {2pi ik}{n}}} .
Такой выбор продиктован тем, что в этом случае обратное преобразование принимает простую форму, а также тем, что вычисление преобразования Фурье может быть выполнено особенно быстро. Так, в то время как вычисление свёртки двух последовательностей длины n{displaystyle n}
напрямую требует порядка n2{displaystyle n^{2}} операций, переход к их преобразованию Фурье и обратно по быстрому алгоритму может быть выполнен за O(nlogn){displaystyle O(nlog n)} операций. Для преобразований Фурье свёртке соответствует покомпонентное умножение, которое требует лишь порядка n{displaystyle n} операций.
Оконное преобразование
Основная статья: Оконное преобразование Фурье
- F(t,ω)=∫−∞∞f(τ)W(τ−t)e−iωτdτ,{displaystyle F(t,;omega )=int limits _{-infty }^{infty }f(tau )W(tau -t)e^{-iomega tau },dtau ,}
где F(t,ω){displaystyle F(t,;omega )}
даёт (вообще говоря несколько искажённое) распределение частот части оригинального сигнала f(t){displaystyle f(t)} в окрестности времени t{displaystyle t} .
Классическое преобразование Фурье имеет дело со спектром сигнала, взятым во всём диапазоне существования переменной. Нередко интерес представляет только локальное распределение частот, в то время как требуется сохранить изначальную переменную (обычно время). В этом случае используется обобщение преобразования Фурье, так называемое оконное преобразование Фурье. Для начала необходимо выбрать некоторую оконную функцию W{displaystyle W}
, эта функция должна иметь хорошо локализованный спектр.
На практике дискретный спектральный анализ реализован в современных цифровых осциллографах и анализаторах спектра. Используется, как правило, выбор окна из 3—10 типов окон. Применение окон принципиально необходимо, поскольку в реальных приборах исследуется всегда некоторая вырезка из исследуемого сигнала. При этом разрывы сигнала вследствие вырезки резко искажают спектр из-за наложения спектров скачков на спектр сигнала.
Некоторые анализаторы спектра используют быстрое (или кратковременное) оконное преобразование. При нём сигнал заданной длительности разбивается на ряд интервалов с помощью скользящего окна того или иного типа. Это позволяет получать, исследовать и строить в виде спектрограмм динамические спектры и анализировать их поведение во времени. Спектрограмма строится в трёх координатах — частота, время и амплитуда. При этом амплитуда задаётся цветом или оттенком цвета каждого прямоугольника спектрограммы. Подобные анализаторы спектра называют анализаторами спектра реального времени. Основным их производителем является корпорация Keysight Technologies (США), Rohde & Schwarz (Германия), Tektronix (США). Такие анализаторы появились в конце прошлого века и ныне бурно развиваются. Частотный диапазон исследуемых ими сигналов достигает сотен гигагерц.
Указанные методы спектрального анализа реализуются и в системах компьютерной математики, например, Mathcad, Mathematica, Maple и MATLAB.
Другие варианты
Дискретное преобразование Фурье является частным случаем (и иногда применяется для аппроксимации) дискретного во времени преобразования Фурье (DTFT), в котором xk{displaystyle x_{k}}
определены на дискретных, но бесконечных областях, и таким образом спектр является непрерывным и периодическим. Дискретное во времени преобразование Фурье является по существу обратным для рядов Фурье.
Эти разновидности преобразования Фурье могут быть обобщены на преобразования Фурье произвольных локально компактных абелевых топологических групп, которые изучаются в гармоническом анализе; они преобразуют группу в её дуальную группу. Эта трактовка также позволяет сформулировать теорему свёртки, которая устанавливает связь между преобразованиями Фурье и свёртками. См. также дуализм Понтрягина.
Интерпретация в терминах времени и частоты
В терминах обработки сигналов преобразование берёт представление функции сигнала в виде временны́х рядов и отображает его в частотный спектр, где ω{displaystyle omega }
— угловая частота. То есть оно превращает функцию времени в функцию частоты; это разложение функции на гармонические составляющие на различных частотах.
Когда функция f{displaystyle f}
является функцией времени и представляет физический сигнал, преобразование имеет стандартную интерпретацию как спектр сигнала. Абсолютная величина получающейся в результате комплексной функции F{displaystyle F} представляет амплитуды соответствующих частот (ω{displaystyle omega } ), в то время как фазовые сдвиги получаются как аргумент этой комплексной функции.
Однако преобразования Фурье не ограничиваются функциями времени и временными частотами. Они могут в равной степени применяться для анализа пространственных частот, также как для практически любых других функций.
Важные формулы
Следующая таблица содержит список важных формул для преобразования Фурье. F(ω){displaystyle F(omega )}
и G(ω){displaystyle G(omega )} обозначают Фурье компоненты функций f(t){displaystyle f(t)} и g(t){displaystyle g(t)} , соответственно. f{displaystyle f} и g{displaystyle g} должны быть интегрируемыми функциями или обобщёнными функциями.
Соотношения в этой таблице и в особенности множители, такие как 2π{displaystyle {sqrt {2pi }}}
, зависят от соглашения, какая форма определения для Фурье преобразования использовалась прежде (хотя в общем виде соотношения, конечно, правильны).
Функция | Образ | Примечания | |
---|---|---|---|
1 | af(t)+bg(t){displaystyle af(t)+bg(t)} | aF(ω)+bG(ω){displaystyle aF(omega )+bG(omega )} | Линейность |
2 | f(t−a){displaystyle f(t-a)} | e−iωaF(ω){displaystyle e^{-iomega a}F(omega )} | Запаздывание |
3 | eiatf(t){displaystyle e^{iat}f(t)} | F(ω−a){displaystyle F(omega -a)} | Частотный сдвиг |
4 | f(at){displaystyle f(at)} | |a|−1F(ωa){displaystyle |a|^{-1}Fleft({frac {omega }{a}}right)} | Если a{displaystyle a} большое, то f(at){displaystyle f(at)} сосредоточена около 0 и |a|−1F(ωa){displaystyle |a|^{-1}Fleft({frac {omega }{a}}right)} становится плоским |
5 | dnf(t)dtn{displaystyle {frac {d^{n}f(t)}{dt^{n}}}} | (iω)nF(ω){displaystyle (iomega )^{n}F(omega )} | Свойство преобразования Фурье от n{displaystyle n} -й производной |
6 | tnf(t){displaystyle t^{n}f(t)} | indnF(ω)dωn{displaystyle i^{n}{frac {d^{n}F(omega )}{domega ^{n}}}} | Это обращение правила 5 |
7 | (f∗g)(t){displaystyle (f*g)(t)} | 2πF(ω)G(ω){displaystyle {sqrt {2pi }}F(omega )G(omega )} | Запись f∗g{displaystyle f*g} означает свёртку f{displaystyle f} и g{displaystyle g} . Это правило — теорема о свёртке |
8 | f(t)g(t){displaystyle f(t)g(t)} | (F∗G)(ω)2π{displaystyle {frac {(F*G)(omega )}{sqrt {2pi }}}} | Это обращение 7 |
9 | δ(t){displaystyle delta (t)} | 12π{displaystyle {frac {1}{sqrt {2pi }}}} | δ(t){displaystyle delta (t)} означает дельта-функцию Дирака |
10 | 1{displaystyle 1} | 2πδ(ω){displaystyle {sqrt {2pi }}delta (omega )} | Обращение 9. |
11 | tn{displaystyle t^{n}} | in2πδ(n)(ω){displaystyle i^{n}{sqrt {2pi }}delta ^{(n)}(omega )} | Здесь, n{displaystyle n} — натуральное число, δ(n)(ω){displaystyle delta ^{(n)}(omega )} — n{displaystyle n} -я обобщённая производная дельта-функции Дирака. Следствие правил 6 и 10. Использование его вместе с правилом 1 позволяет делать преобразования любых многочленов |
12 | eiat{displaystyle e^{iat}} | 2πδ(ω−a){displaystyle {sqrt {2pi }}delta (omega -a)} | Следствие 3 и 10 |
13 | cos(at){displaystyle cos(at)} | 2πδ(ω−a)+δ(ω+a)2{displaystyle {sqrt {2pi }}{frac {delta (omega -a)+delta (omega +a)}{2}}} | Следствие 1 и 12 с использованием формулы Эйлера cos(at)=12(eiat+e−iat){displaystyle cos(at)={frac {1}{2}}left(e^{iat}+e^{-iat}right)} |
14 | sin(at){displaystyle sin(at)} | 2πδ(ω−a)−δ(ω+a)2i{displaystyle {sqrt {2pi }}{frac {delta (omega -a)-delta (omega +a)}{2i}}} | Также из 1 и 12 |
15 | exp(−at2){displaystyle exp(-at^{2})} | 12aexp(−ω24a){displaystyle {frac {1}{sqrt {2a}}}exp left({frac {-omega ^{2}}{4a}}right)} | Показывает, что функция Гаусса exp(−t2/2){displaystyle exp(-t^{2}/2)} совпадает со своим изображением |
16 | W2πsinc(Wt){displaystyle W{sqrt {frac {2}{pi }}}mathrm {sinc} (Wt)} | rect(ω2W){displaystyle mathrm {rect} left({frac {omega }{2W}}right)} | Прямоугольная функция — идеальный фильтр нижних частот и функция sinc(x) — её временной эквивалент |
17 | 1t{displaystyle {frac {1}{t}}} | −iπ2sgn(ω){displaystyle -i{sqrt {frac {pi }{2}}}operatorname {sgn}(omega )} | Здесь sgn(ω){displaystyle operatorname {sgn}(omega )} — функция sgn. Это правило согласуется с 6 и 10 |
18 | 1tn{displaystyle {frac {1}{t^{n}}}} | −iπ2(−iω)n−1(n−1)!sgn(ω){displaystyle -i{sqrt {frac {pi }{2}}}{frac {(-iomega )^{n-1}}{(n-1)!}}operatorname {sgn}(omega )} | Обобщение 17 |
19 | sgn(t){displaystyle operatorname {sgn}(t)} | 2π(iω)−1{displaystyle {sqrt {frac {2}{pi }}}(iomega )^{-1}} | Обращение 17 |
20 | 2πθ(t){displaystyle {sqrt {2pi }}theta (t)} | 1iω+πδ(ω){displaystyle {frac {1}{iomega }}+pi delta (omega )} | Здесь θ(t){displaystyle theta (t)} — функция Хевисайда. Следует из правил 1 и 19 |
См. также
- Ортогональные функции
- Дискретное преобразование Фурье над конечным полем
- Вейвлет
- Чирплет
- Преобразование Гильберта — Хуанга
- Гильбертово пространство
Литература
- Зорич В. А. Математический анализ. — М.: Физматлит, 1984. — 544 с.
- Афонский А. А., Дьяконов В. П. Цифровые анализаторы спектра, сигналов и логики / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.: СОЛОН-Пресс, 2009. — С. 248. — ISBN 978-5-913-59049-7.
- Дьяконов В. П. MATLAB 6.5 SP1/7.0 + Simulink 5/6. Обработка сигналов и проектирование фильтров. — М.: СОЛОН-Пресс, 2005. — С. 576. — ISBN 5-980-03206-1.
- Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. — 2-е изд. — СПб.: Питер, 2006. — С. 751. — ISBN 5-469-00816-9.
- М. А. Павлейно, В. М. Ромаданов. Спектральные преобразования в MatLab. — СПб., 2007. — С. 160. — ISBN 978-5-983-40121-1.
Ссылки
- Интегральные преобразования EqWorld: Мир математических уравнений
- Online Computation of the transform or inverse transform
- «Преобразование Фурье» — перевод статьи An Interactive Guide To The Fourier Transform | BetterExplained (англ.)
- Рональд Н. Брейсуэлл. Преобразование Фурье. Scientific American. В мире науки. № 8, 1989, стр. 48–56
Для улучшения этой статьи желательно:
После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки. |