background image

Odwrotne dyskretne przekształcenie Fouriera ma postać

1

N

...

2

,

1

,

0

k

e

X

N

1

x

N

kn

2

j

n

1

N

0

n

k

=

=

π

=

oznaczając  

N

2

j

e

W

π

=

,   parę   dyskretnych   przekształceń   Fouriera   można 

przedstawić w postaci

nk

k

1

N

0

k

n

W

x

X

=

=

oraz

nk

n

1

N

0

n

k

W

X

N

1

x

=

=

Proste   przekształcenie   Fouriera   można   przedstawić   w   zapisie 
macierzowym następująco

k

n

Cx

X

=

gdzie

X

– wektor kolumnowy przedstawiający N zespolonych składowych

       widma sygnału, 

C  – kwadratowa macierz wektorów postaci 

N

2

j

e

π

,

X

k

 – wektor kolumnowy przedstawiający N próbek sygnału x(t).

Dla N=8 macierz ma postać

background image

0

x

1

x

2

x

3

x

4

x

5

x

6

x

7

x

0

X

1

X

2

X

3

X

4

X

5

X

6

X

7

X

1. Elementami   macierzy   kwadratowej   są   wektory   jednostkowe  

N

2

j

e

π

 

o różnych orientacjach kątowych.

2. Wierszami   macierzy   są   przyporządkowane   kolejne   wartości 

częstotliwości n=0,1,2...7.

3. Kolumnom   macierzy   są   przyporządkowane   kolejne   momenty 

próbkowania k=0,1,2...7.

Przykład

dla

1

N

kn

2

j

e

0

N

kn

2

j

0

n

=

π

=

π

=

,

/

,

wynik

wymnożenie wartości próbek przez 1
n=0  

  f=0 (składowa stała)

dla 

N=1

wynik

n=1 

 f – najniższa składowa widma

wartość amplitudy składowej sygnału

7

8

14

j

6

8

12

j

5

8

10

j

4

8

8

j

3

8

6

j

2

8

4

j

1

8

2

j

0

0

1

x

e

x

e

x

e

x

e

x

e

x

e

x

e

x

e

X

π

π

π

π

π

π

π

+

+

+

+

+

+

+

=

-współczynniki dla x

0

, x

1

, x

2

, x

3

  są równe odpowiednim współczyn-

nikom (ze znakiem przeciwnym) dla x

4

, x

5

, x

6

, x

7

.

background image

Wnioski

1. Wszystkie częstotliwości dla 

4

n

 (ogólniej 

2

N

n

) można 

traktować  jako częstotliwości ujemne w  widmie  sygnału.

2. Obliczenie każdej kolejnej składowej  widma  wiąże się ze 

zmianą  orientacji  kątowej wektora jednostkowego o 1/N.

3. Przyrost  n  o  wartość  1 odpowiada podwojeniu częstotli-

wości składowej widma.