4 Fourier id 37587 Nieznany

background image

1

Spis treści

1.

Dyskretne widmo sygnałów okresowych

2.

Związek między szeregiem i transformacją Fouriera

3.

Warunki istnienia i odwracalności transformacji Fouriera

4.

Widma sygnałów

5.

Własności transformacji Fouriera

6.

Przykład transformat Fouriera

7.

Uogólniona transformacja Fouriera

ANALIZA CZĘSTOTLIWOŚCIOWA

SYGNAŁÓW

background image

2

Trochę historii

Baron Jean Baptiste Joseph
FOURIER (1768-1830)

Z wyróżnieniem ukończył szkołę wojskową w Auxerre.

Został nauczycielem Ecole Normal a potem
Politechniki w Paryżu.

Napoleon mianował go zarządcą Dolnego Egiptu w
wyniku ekspedycji z 1798 roku.

Po powrocie do Francji został prefektem w Grenoble.
Baronem został w 1809 roku. Ostatecznie w 1816 roku
został sekretarzem Akademii Nauk a następnie jej
członkiem w 1817.

W okresie od 1808 roku do 1825 roku napisał 21
tomowy Opis Egiptu.

Równaniem ciepła zainteresował się w 1807 roku. W opublikowanej w 1822 roku pracy
pokazał jak szereg zbudowany z sinusów i kosinusów można wykorzystać do analizy
przewodnictwa ciepła w ciałach stałych. Nad szeregami trygonometrycznymi pracował
do końca życia, rozszerzając tę problematykę na transformację całkową.

background image

3

Dyskretne widmo sygnałów okresowych

Dla sygnałów spełniających dwa warunki:

)

,

(





C

s

s t

s t

T

( )

(

)

s t

c

c

nf t

n

n

T

n

( )

cos

0

1

2

gdzie

f

T

T

 1 /

oraz

c

f

s t dt

T

T

0

0

( )

c

a

b

n

n

n

2

2

n

n

n

b a

 arc tg(

)

a

f

s t

nf t dt

n

T

T

T

2

2

0

( ) cos(

)

b

f

s t

nf t dt

n

T

T

T

2

2

0

( ) sin(

)

można utworzyć szereg

widmo amplitudowe

widmo fazowe

background image

4

Od szeregu do transformacji Fouriera

s t

s e

n

jnf t

n

T

( )





2

gdzie

s

f

s t e

dt

n

T

jnf t

f

T

T

( )

2

0

1

T

f

T

 1 /

Niech

f

nf

T

czyli

,

n

f

T

 0

Po zmianie granic całkowania

s

f

s t e

dt

n

T

j n f t

T

fT

fT

( )

2

1

2

1

2

s t

s e

n

n

jnt T

( )

/



2

+

s

T

s t e

dt

n

T

j n t T

1

0

2

( )

/

+

s

f s f

n

T

( )

Dodatkowo niech

background image

5

Od szeregu do transformacji Fouriera

Podstawiając

s

f s f

n

T

( )

oraz

nf

f

T

otrzymujemy

( )

( )

s f

s t e

dt

jft





2

f

T

 0

dla

Ze wzoru

s t

s n f

e

f

T

jn f t

T

n

T

( )

(

)





2

oznaczając

f

df

T

otrzymujemy

s t

s f e

df

jft

( )

( )





2

background image

6

Bramka prostokątna i jej widmo Fouriera

A

m

pl

it

ud

a

Sygnał

Czas

-T

0

T

0

1

s (t)

-2 /T

-1 /T

0

-1 /T

2 /T

0

1

s (f)

^

Częstotliwość

Widmo jest funkcją

rzeczywistą

s t

T

t

T

t

T

t

T

( )

  

 

1

0

dla
dla

i

( )

sin(

)

s f

e

dt

j f

e

f T

f

jft

jft

T

T

T

T

 

2

2

1

2

2

Obliczyć widmo sygnału

Posługując się definicją transformacji Fouriera

background image

7

Definicja transformacji Fouriera

Ogólnie

( )

( )

s f

s t e

dt

j f t





s t

s f e

df

j f t

( )

( )







2

Dla nas 

 1

i

 2

Często

 1

i

lub

 1

 1

2

/

i

 1

)

(

ˆ

)

(

f

s

t

s

background image

8

Warunki odwracalności transformacji

Fouriera

Twierdzenie 1.

Niech dany będzie sygnał

s

L

1

( )

taki, że jego transformata

Fouriera

( )

s

L

1

, wtedy

s t

e

s t e

dt df

jft

jft

( )

( )









2

2

w każdym punkcie t dla którego sygnał s jest ciągły.

Twierdzenie 2.

Jeżeli sygnał

s

L

L

 

1

2

( )

( )

to wtedy jego transformata

).

(

ˆ

2

L

s

background image

9

Widma sygnałów

( )

( )

s f

s t e

dt

jft





2

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

s f

r f

j i f

s f e

A f e

j

f

j

f

( )

s f

,

A f

( )

- widma amplitudowe,

( )

f

,

( )

f

- widma fazowe,

( )

r f

- widmo rzeczywiste,

( )

i f

- widmo urojone.

( )

 ( )  ( )

s f

r

f

i

f

2

2





)

(

ˆ

)

(

ˆ

tg

arc

)

(

f

r

f

i

f

background image

10

Widma sygnałów

arc tg :

/ , /

  

2

2

/

( )

/

2

2

f

A f

r

f

i

f

i f

f

f

r f

f

( )

 ( )  ( )

( )

sin ( )

( )

( )

( )





2

2

0

0


dla

dla

0

)

(

dla

)

(

0

)

(

dla

)

(

)

(

ˆ

arg

)

(

<

f

A

f

f

A

f

f

s

f

 

 

( )

t

Wzajemna jednoznaczność między widmem

( )

s f

a widmami

amplitudowymi i fazowymi:

( )

s f

razem z

( )

f

lub

A f

( )

( )

f

)

(

ˆ

)

(

f

s

f

A

zatem





)

(

ˆ

)

(

ˆ

tg

arc

)

(

f

r

f

i

f

razem z

background image

11

Parzystość widma rzeczywistego i amplitudowego

oraz nieparzystość widma urojonego i fazowego

( )

( )

( ) cos (

)

sin(

)

( )

( )

s f

s t e

dt

s t

ft

j

ft dt

r f

j i f

jft









2

2

2

gdzie

( )

( )cos(

)

r f

s t

ft dt





2

( )

( )sin(

)

i f

s t

ft dt

 





2

(

)

( )

(

)

( )

r

f

r f

i

f

i f

 





)

(

ˆ

)

(

ˆ

tg

arc

)

(

f

r

f

i

f

( )

 ( )  ( )

s f

r

f

i

f

2

2

)

(

)

(

)

(

ˆ

)

(

ˆ

f

f

f

s

f

s

background image

12

Własności widm

( )

 ( )  ( )

s f

r

f

i

f

2

2

( )

(( ) ( ))

f

i f

r f

 arc tg

Dla sygnału

s t

s

t

( )

( )

 

otrzymujemy

0

)

2

cos(

)

(

2

)

(

ˆ

)

(

ˆ

dt

ft

t

s

f

r

f

s

Dla sygnału

s t

s

t

( )

( )

  

otrzymujemy

0

)

2

sin(

)

(

2

)

(

ˆ

)

(

ˆ

dt

ft

t

s

j

f

i

j

f

s

( )

( )

( ) cos (

)

sin(

)

( )

( )

s f

s t e

dt

s t

ft

j

ft dt

r f

j i f

jft









2

2

2

background image

13

Transformacja Fouriera jest

przekształceniem liniowym

Addytywność

s t

s t e

dt

s

f

s

f

j f t

1

2

2

1

2

( )

( )

 ( )  ( )





Jednorodność

a s t e

dt

as f

jft

( )

( )





2

Zatem

a s t

b s t e

dt

a s

f

b s

f

jft

1

2

2

1

2

( )

( )

 ( )

 ( )





background image

14

Zachowanie iloczynu skalarnego

Twierdzenie Rayleigha

s t s t dt

s f

s

f df

1

2

1

2

( ) ( )

 ( )  ( )









Wynika stąd

0

ˆ

,

ˆ

0

,

2

1

2

1

s

s

s

s

background image

15

Zachowanie energii

Twierdzenie Parsevala

s

s

L

L

2

2

2

2

zatem

s

t dt

s f

df

2

2

( )

( )









background image

16

Zachowanie odległości

Skoro

)

(

)

(

)

(

2

1

t

s

t

s

t

s

dzięki liniowości transformacji Fouriera otrzymujemy





df

f

s

dt

t

s

2

2

)

(

ˆ

)

(

to przyjmując





df

f

s

f

s

dt

t

s

t

s

2

2

1

2

2

1

)

(

ˆ

)

(

ˆ

)

(

)

(

background image

Ograniczone nośniki

Analityczna funkcja - funkcja różniczkowalna, której pochodne są
również różniczkowalne. Oznacza to, że funkcja analityczna zmiennej
zespolonej może być lokalnie (tzn. w pewnym otoczeniu dowolnego
punktu ) przedstawiona w postaci szeregu potęgowego

T

jft

dt

e

t

s

f

s

0

2

)

(

)

(

ˆ

T

jft

dt

e

t

s

t

j

df

f

s

d

0

2

)

(

2

)

(

ˆ

T

jft

n

n

n

n

dt

e

t

s

t

j

df

f

s

d

0

2

)

(

2

)

(

ˆ

1

2

)

(

2

)

(

ˆ

0

L

n

n

n

T

n

n

n

n

n

s

T

dt

t

s

T

df

f

s

d

Oznacza to, że widmo

)

(

ˆ f

s

jest funkcją analityczną.

0

f

!

)

(

ˆ

)

(

ˆ

0

0

0

n

f

f

df

s

d

f

s

n

f

f

n

n

n

Niech sygnał ma ograniczony nośnik.

background image

Zasada nieoznaczoności Heinsenberga

Oznacza to, że widmo może być lokalnie, tzn. w pewnym otoczeniu
dowolnego punktu przedstawione w postaci szeregu potęgowego

,

0

f

-T

0

T

0

1

s (t)

-2 /T

-1 /T

0

-1 /T

2 /T

0

1

s (f)

^

0

0

0

!

)

(

ˆ

)

(

ˆ

0

n

n

n

n

f

f

n

n

n

f

a

n

f

f

df

s

d

f

s

czyli nośnik widma nie może być ograniczony!

Impuls prostokątny i jego widmo amplitudowe.

Postępując podobnie można udowodnić, że jeżeli nośnik widma jest
ograniczony, to nośnik sygnału nie może być ograniczony.

background image

19

Nieoznaczoność Heinsenberga

Środek rozłożenia energii sygnału

dt

t

s

t

s

t

2

2

*

)

(

Środek rozłożenia energii widma sygnału

df

f

s

f

s

f

2

2

*

)

(

ˆ

Unormowane kwadraty odchyleń standardowych dla rozkładów
energii

dt

t

s

t

t

s

t

)

(

)

(

2

2

*

2

2

df

f

s

f

f

s

f

2

2

*

2

2

)

(

ˆ

)

(

Zasada Heinsenberga

 

t

f

 0 5

,

background image

20

Dualność transformacji Fouriera

( )

( )

s f

s t e

dt

j f t





2

( )

( )

s

e

s t e

dt df

jf

j f t

 









2

2

Otrzymujemy zależność zwaną dualnością transformacji Fouriera

( )

(

)

s

s

 

( )

( )

(

)

( )

s f

s t e

dt

s

f

s t e

dt

jft

jft









2

2

background image

21

)

(

)

(

1

t

t

s

)

(

)

(

3

2

2

t

t

s

2

2

π

2

π

3

sin

2

3

)

(

ˆ

f

f

f

s

 

2

1

π

π

sin

)

(

ˆ





f

f

f

s

Zmiana skali czasu sygnału

s at

a

s f

a

( )

( / )

1

)

(

ˆ

)

(

f

s

t

s

background image

22

Przesunięcie w dziedzinie czasu

i częstotliwości

Przesunięcie w dziedzinie czasu

s t

t

s f e

jft

(

)

( )

0

2

0

bo

s t

t e

dt

jft

(

)



0

2

po podstawieniu

 

t

t

0

równa się

s

e

e

d

jft

jf

( )

 



2

2

0

Przesunięcie w dziedzinie częstotliwości

s t e

s f

f

jf t

( )

(

)

2

0

0

s t e

s f

f

jf t

( )

(

)

2

0

0

2

2

0

0

0

s t

f t

s f

f

s f

f

( )cos(

)

(

) (

)

Sumując obustronnie otrzymujemy

background image

23

 

)

(

)

(

2

3

1

t

t

t

s

f

f

f

f

f

f

s

j2π

1

π

)

π

sin(

π

)

π

sin(

)

(

ˆ

1

)

1

(

)

1

(

)

(

2

1

1

2

t

t

t

s

t

s

)

j2π

exp(

j2π

1

π

)

π

sin(

π

)

π

sin(

)

j2π

exp(

)

(

ˆ

)

(

ˆ

1

2

f

f

f

f

f

f

f

f

s

f

s

Przesunięcie w dziedzinie czasu

background image

24

)

1

2

(

)

1

2

(

)

(

1

t

t

t

s

)

π

cos(

π

2

π

sin

2

)

(

ˆ

1

f

f

f

f

s

)

j2π

exp(

)

1

2

(

)

1

2

(

)

(

2

t

t

t

t

s

)

1

π(

cos

)

1

π(

2

)

1

π(

sin

2

)

1

(

ˆ

)

(

ˆ

1

2

f

f

f

f

s

f

s

Przesunięcie w dziedzinie częstotliwości

background image

25

Różniczkowanie w dziedzinie czasu

Jeżeli :

- sygnał s(t) i jego kolejne pochodne aż do rzędu n-1 są ciągłe,
- pochodna rzędu n istnieje prawie wszędzie,
- sygnał i wszystkie jego pochodne aż do rzędu n posiadają

transformaty Fouriera, czyli dostatecznie szybko dążą do zera dla

t

 

d s t

dt

jf

s f

n

n

n

( )

( )

2

to

background image

26

)

(

)

(

1

t

t

s

)

1

(

)

1

(

)

(

)

(

1

2

t

t

dt

t

ds

t

s

2

1

π

)

π

sin(

)

(

ˆ





f

f

f

s

f

f

f

s

π

)

π

(

sin

j2

)

(

ˆ

2

2

Różniczkowanie w dziedzinie czasu

background image

27

Różniczkowanie

w dziedzinie częstotliwości

( ) ( )

( )

s f

r f

ji f

(

)

( )

(

)

( )

r

f

r f

i

f

i f

 

( )

(

)

(

)

( )

( )

(

)

(

)

( )

 

1

1

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

d r

f

d

f

d r f

df

d i

f

d

f

d i f

df

n

n

n

df

f

s

d

t

s

jt

)

(

ˆ

)

(

)

2

(

Warunek wystarczający

t s t d t

n

( )

 

 

Obustronnie różniczkując otrzymujemy

Można udowodnić, że

background image

28

Splot w dziedzinie czasu

s t

s

s t

d

( )

( ) (

)





1

2

 

gdy

s s

L

1

2

2

,

(

,

)

 

Splot oznaczamy

s t

s t

1

2

( )

( )

Przemienność splotu

s t

s t

s

s t

d

s

s t

d

s t

s t

1

2

1

2

2

1

2

1

( )

( )

( ) (

)

( ) (

)

( )

( )









 

 

Gdy

s t

1

0

( )

i

s t

2

0

( )

dla

t

 0

to

t

d

t

s

s

t

s

t

s

0

2

1

2

1

)

(

)

(

)

(

)

(

Musi być

t

 

0

aby

s t

2

(

)

nie było równe zeru

)

(

ˆ

)

(

ˆ

)

(

)

(

2

1

2

1

f

s

f

s

dt

t

s

s

background image

29

Przykład splotu w dziedzinie czasu

background image

30

f

f

f

f

f

s

t

t

t

s

j2π

)

π

cos(

π

)

π

sin(

)

(

ˆ

)

(

)

(

1

1

f

f

f

s

t

t

s

π

)

π

sin(

)

(

ˆ

)

(

)

(

2

2

f

f

f

f

f

f

s

f

s

t

t

t

t

t

t

t

s

t

s

j2π

)

π

2

sin(

π

)

π

sin(

)

(

ˆ

)

(

ˆ

)

(

2

)

(

2

)

(

*

)

(

2

1

1

2

1

2

2

1

2

2

1









 





 

Wzory do rysunków

Splatane sygnały

Splot w dziedzinie czasu i jego widmo

background image

31

Splot w dziedzinie częstotliwości

i całkowanie w dziedzinie czasu

Całkowanie w dziedzinie czasu

s

d

jf

s f

t

( )

( )

 



1

2

Warunek

( )

s 0

0

s t dt

( )



0

Splot w dziedzinie częstotliwości

s t s t

s

f

s

f

s g s

f

g dg

1

2

1

2

1

2

( ) ( )

 ( )  ( )

 ( ) (

)





background image

32

Impuls paraboliczny

Dla sygnału

s t

t

t

t

t

t

( )

  

 

6

6

1

1

1

0

1

1

2

dla
dla

i

znaleźć składową parzystą i nieparzystą oraz wyznaczyć ich widma.

background image

33

Rozłożenie na część parzystą i nieparzystą

Każdy sygnał można jednoznacznie rozłożyć na sumę

s

s

s

p

n

gdzie

sygnał parzysty

s t

s t

s

t

p

( )

( )

( )

 

1

2

sygnał nieparzysty

s t

s t

s

t

n

( )

( )

( )

 

1

2

tzn.

s t

s

t

s t

s

t

n

n

p

p

( )

( )

( )

( )

 

s

t

t

s t

t

p

n

( )

( )

 

6

1

6

2

Z teoretycznych rozważań wiemy, że

sygnał parzysty ma widmo czysto

rzeczywiste

a

nieparzysty widmo czysto urojone

.

Dla rozważanego przykładu otrzymujemy

background image

34

Widmo części parzystej

 ( )

(

)

s

f

t

e

dt

p

jft

6

1

2

2

1

1

Posługując się tożsamością

t e dt

e

a

a t

at

at

at

2

3

2 2

2

2

otrzymujemy widmo czysto rzeczywiste

 ( )

cos(

)

sin(

)

s

f

f

f

f

f

f

p



6

2

1

7

3

2

2

2

2

2

jf

a

2

gdzie

background image

35

Prezentacja części parzystej

-1

0

1

0

5

s

p

(t)

-3

-2

-1

0

1

2

3

0

6

s

p

(f)

^

Sygnał

Widmo

amplitudowe

Czas

Częstotliwość

background image

36

Widmo części nieparzystej

 ( )

s

f

t e

dt

n

jft

 

6

2

1

1

Posługując się tożsamością

t e dt

e

a

at

at

at

2

1

otrzymujemy widmo czysto urojone





f

f

f

f

j

f

s

n

2

)

2

sin(

)

2

cos(

)

(

ˆ

gdzie

jf

a

2

background image

37

Prezentacja części nieparzystej

-1

0

1

-5

0

5

s

n

(t)

-3

-2

-1

0

1

2

3

0

6

s

n

(f)

^

Widmo

amplitudowe

Sygnał

Czas

Częstotliwość

background image

38

Wykresy do powyższego przykładu

Widmo

amplitudowe

Sygnał

Czas

Częstotliwość

-1

0

1

0

1 0

s (t)

-3

-2

-1

0

1

2

3

0

6

s (f)

^

background image

39

Wykresy do kolejnego przykładu

Widmo

amplitudowe

Sygnał

Czas

Częstotliwość

-3

-2

-1

0

1

2

3

0

6

s (f)

^

0

1

2

0

1

s (t)

background image

40

Przykład transformaty Fouriera

Wyznaczyć widmo sygnału

s t

t

t

t

t

( )

 

 


2

0

1

1

1

2

0

dla
dla
dla pozostałych

Ze wzoru definiującego transformatę Fouriera

( )

s f

t e

dt

e

dt

jft

jft

2

2

2

1

2

0

1

Posługując się tożsamością

t e dt

e

a

a t

at

at

at

2

3

2 2

2

2

otrzymujemy





f

f

f

f

f

j

f

f

f

f

f

f

s

)

2

cos(

)

2

sin(

)

4

cos(

2

1

)

4

sin(

)

2

sin(

)

2

cos(

2

1

)

(

ˆ

2

2

background image

41

Wykresy do kolejnego przykładu

Widmo

amplitudowe

Sygnał

Czas

Częstotliwość

0

0 .5

1

2

0

1

s (t)

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

0

1

s (f)

^

background image

42

Przykład transformaty Fouriera

Wyznaczyć widmo sygnału

s t

t

t

( )

,

 

 

1

0

0 5

0

dla

i 1 t 2

dla pozostałych

Posługując się definicją transformaty Fouriera

( )

,

s f

e

dt

e

dt

jft

jft

2

0

0 5

2

1

2

1

)

cos(

)

2

cos(

)

4

cos(

)

sin(

)

2

sin(

)

4

sin(

2

1

f

f

f

j

f

f

f

f

background image

43

Wykresy do kolejnego przykładu

Widmo

amplitudowe

Sygnał

Czas

Częstotliwość

-T

0

T

-1

0

1

s (t)

-5 /T

-4 /T

-3 /T

-2 /T

-1 /T

0

1 /T

2 /T

3 /T

4 /T

5 /T

0

1

s (f)

^

background image

44

Kolejny przykład transformaty Fouriera

Obliczyć widmo sygnału

s

t

T

t

t

T

t

T

( )

  

 


1

0

1

0

0

dla
dla
dla

Posługując się definicją transformaty Fouriera

 ( )

s

f

e

dt

e

dt

jft

T

jft

T

2

0

2

0

Po całkowaniu

 ( )

s

f

jf

e

jf

e

jft

T

jft

T

 

1

2

1

2

2

0

2

0

Po podstawieniu granic

 ( )

sin (

)

s

f

j

f

fT

2

2

background image

45

Wykresy do kolejnego przykładu

Widmo

amplitudowe

Sygnał

Czas

Częstotliwość

-T

0

T

0

1

s (t)

-3 /T

-2 /T

-1 /T

0

1 /T

2 /T

3 /T

0

1

s (f)

^

background image

46

Kolejny przykład transformaty Fouriera

Obliczyć widmo sygnału

s

t

t

T

T

t

t

T

t

T

t

T

( )

  

 

 


dla
dla
dla

0

0

0

Korzystając z zależności

s

t

s

t dt

T

t

( )

( )

i posługując się twierdzeniem o transformacie z całki

( )

( )

s

f

s

f

j f

2

otrzymujemy widmo czysto rzeczywiste

 ( )

sin (

)

s

f

fT

f

2

2

2

background image

47

Wykresy do jeszcze jednego przykładu

Widmo

amplitudowe

Sygnał

Czas

Częstotliwość

0

T

2 T

3 T

0

1

s (t)

-3 /T

-2 /T

-1 /T

0

1 /T

2 /T

3 /T

0

1

s (f)

^

background image

48

Jeszcze jeden przykład dzisiaj

Jakie jest widmo sygnału

s t

e

t

t

Tt

( )


dla
dla

0

0

0

Posługując się definicją transformacji Fouriera

( )

(

)

(

)

s f

e

dt

T

jf

e

T

jf

T

jf t

T

jf t

 

 

 

2

0

2

0

1

2

1

2

background image

49

Kolejny pouczający przykład

transformaty Fouriera

Dla sygnału w postaci funkcji Gaussa

s t

t

( )

exp

(

)





2

2

2

widmo ma postać

( ) exp

s f

f

j f



2

2

2

2

 

background image

50

Wykresy do kolejnego pouczającego

przykładu

Widmo

amplitudowe

Sygnał

Czas

Częstotliwość

-1

0

1

0

1

s (t)

= 2

= 0

-1

0

1

0

1

s (f)

^

= 2

= 0

background image

51

Uogólnienie transformacji Fouriera

lim ( )

( )

0

s t

s t

gdzie

0

lim  ( ) ( )

0

s

f

s f

( )

s f

uogólniona transformata Fouriera,

czyli transformata w sensie granicznym

background image

52

Widma impulsu Diraca i sygnału stałego

Widmo impulsu Diraca

s

t

s

t

T

T

( )

( )

2

s

t

t

T

T

t

t

T

t

T

t

T

( )

  

 

 


dla
dla
dla

0

0

0

lim

( )

( )

T

T

s

t

t

0

 ( )

sin (

)

s

f

fT

f T

T

2

2

2

2

lim  ( )

T

T

s

f

0

1

s t

t

s f

( )

( )

( )

1

zatem

( )

t

 1

Transformata Fouriera sygnału stałego

s t

s f

f

( )

( )

( )

 

1

background image

53

Transformaty Fouriera sygnałów

okresowych

s t

a

a

nf t

b

nf t

n

n

n

( )

cos(

)

sin(

)

0

0

0

1

2

2

lub

s t

c e

n

j n f t

n

( )



2

0

Widmo

)

2

cos(

)

(

0

t

nf

t

s

c

s t

nf t

s f

nf

s f

nf

( )cos(

)

, (

)

, (

)

2

0 5

0 5

0

0

0

cos(

)

, (

)

, (

)

2

0 5

0 5

0

0

0

nf t

f

nf

f

nf

sin(

)

,

(

)

,

(

)

2

0 5

0 5

0

0

0

nf t

j

f

nf

j

f

nf

e

nf t

j

nf t

jnf t

2

0

0

0

2

2

cos(

)

sin(

)

e

f

nf

jnf t

2

0

0

(

)

( )

( )

,

(

)

(

)

s f

a

f

a

jb

f

nf

a

jb

f

nf

n

n

n

n

n

0

0

0

0 5

( )

(

)

s f

c

f

nf

n

n

0

background image

54

t

t

t

s

π

)

π

sin(

)

(

1

)

π

(

j2sin

)

(

j2π

)

(

1

2

t

t

s

t

t

s

)

(

)

(

ˆ

1

f

f

s

)

(

)

(

)

(

ˆ

2

1

2

1

2

f

f

f

s

Różniczkowanie w dziedzinie częstotliwości

background image

55

)

1

(

)

1

(

2

1

)

(

ˆ

)

π

2

cos(

)

(

2

2

f

f

f

s

t

t

s

)

1

π(

2

)

1

π(

sin

)

1

π(

2

)

1

π(

sin

)

(

ˆ

*

)

(

ˆ

)

(

)

π

2

cos(

)

(

)

(

2

1

2

1

f

f

f

f

t

s

t

s

t

t

t

s

t

s

Iloczyn w dziedzinie czasu

f

f

f

s

t

t

s

)

sin(

)

(

ˆ

)

(

)

(

1

1

background image

56

Iloczyn w dziedzinie czasu

background image

57

Transformacja Fouriera sygnału

z niezerową wartością średnią

s t

s t

s

( )

( )

0

gdzie

)

(

0

t

s

ma zerową wartość średnią

s

T

s t dt

T

T

T



lim

( )

1

2

s t

s t

s

s f

s

f

s

f

( )

( )

( )  ( )

( )

 

0

0

background image

58

Transformacja Fouriera sygnału 2-D

Widmo sygnału dwu-wymiarowego

 





dy

dx

e

y

x

s

f

f

s

y

f

x

f

j

y

x

y

x

)

(

2

)

,

(

)

,

(

ˆ

s x y

s f

f

e

df df

x

y

j f x f y

x

y

x

y

( , )

( , )

(

)









2

background image

59

Wielowymiarowe przekształcenia Fouriera

Jeśli

x f

n

,



to

( )

( )

s f

s x e

dx

dx

j f x

n

x

x

T

n









2

1

1

s x

s f e

df

df

j f x

n

f

f

T

n

( )

( )









2

1

1


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
fourier id 180328 Nieznany
Abolicja podatkowa id 50334 Nieznany (2)
4 LIDER MENEDZER id 37733 Nieznany (2)
katechezy MB id 233498 Nieznany
metro sciaga id 296943 Nieznany
perf id 354744 Nieznany
interbase id 92028 Nieznany
Mbaku id 289860 Nieznany
Probiotyki antybiotyki id 66316 Nieznany
miedziowanie cz 2 id 113259 Nieznany
LTC1729 id 273494 Nieznany
D11B7AOver0400 id 130434 Nieznany
analiza ryzyka bio id 61320 Nieznany
pedagogika ogolna id 353595 Nieznany
Misc3 id 302777 Nieznany
cw med 5 id 122239 Nieznany
D20031152Lj id 130579 Nieznany

więcej podobnych podstron