第三章 傅里叶变换3
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实用标准文案
精彩文档 第3章 傅里叶变换
3.1 基本要求
1. 了解函数正交的条件、完备正交函数集及信号的正交函数分解;
2. 掌握傅里叶级数(包括三角形式与指数形式)的定义、性质及将周期信号展开为傅里叶级数的方法;
3. 掌握傅里叶变换和反变换的定义、性质及计算方法;
4. 掌握信号的频域分析的概念,掌握各种信号(包括周期信号、非周期信号、抽样信号、调幅信号)频谱的特点及绘制频谱图的方法,了解信号的频域特性与时域特性的关系,深刻理解信号的频带宽度B与信号脉冲宽度之间的关系,理解帕塞瓦尔定理的物理意义;
5. 了解时域抽样与频域抽样的方法及应用,掌握时域抽样定理与频域抽样定理的内容,深刻理解其物理意义。
3.2 公式摘要
3.2.1 傅立叶级数的性质(设()nftF)
1. 掌握和利用微积分特性1()()kknftjnF。
2. 掌握和利用反褶共轭特性(),()nnftFftF。
3. 掌握和利用时移特性100()jntnfttFe。
4. 掌握和利用频移特性11()jtnfteF。
5. 掌握和利用功率特性22()nnftF。
6. 利用与单周期信号傅立叶变换关系101()nnFFT。
3.2.2 函数对称性与傅立叶级数系数的关系 实用标准文案
精彩文档 1. 若函数初看起来无任何对称性,则要注意看看去直流后的函数对称性如何。
2. 要特别注意与正弦余弦相关的某些特殊函数(如半波余弦,全波余弦等)的傅立叶系数的求解或判断有无问题。
3.2.3 求非周期信号的傅立叶变换
1. 利用时移-尺度变换特性:先将信号表示为常见信号的尺度变换或时移的线性组合,再利用性质。
2. 利用频移特性:将信号表示为()jatfte的线性组合后,再利用该性质。
3. 利用微积分特性:通常先对()ft求导,先求出其导数()ft的傅立叶变换,再利用时域积分特性求()ft的傅立叶变换,但是需要特别注意千万不要把()tfd的傅立叶变换等同于()ft的傅立叶变换,因为积分常数()f未必为0。
第三章 傅里叶变换
3.1周期信号的傅里叶级数分析
(一) 三角函数形式的傅里叶级数
满足狄利赫里条件的周期函数ft可由三角函数的线性组合来表示,若ft的周期为1T,角频率112T,频率111fT,傅里叶级数展开表达式为
0111cossinnnnftaantbnt
各谐波成分的幅度值按下式计算
01001tTtaftdtT
01012costTntaftntdtT
01012sintTntbftntdtT
其中1,2,n
狄利赫里条件:
(1) 在一个周期内,如果有间断点存在,则间断点的数目应是有限个;
(2) 在一个周期内,极大值和极小值的数目应是有限个;
(3) 在一个周期内,信号是绝对可积的,即00tTtftdt等于有限值。
(二) 指数形式的傅里叶级数
周期信号的傅里叶级数展开也可以表示为指数形式,即
11jntnnftFne
其中
011011tTjntntFftedtT
其中n为从到的整数。
(三) 函数的对称性与傅里叶系数的关系
(1) 偶函数
由于ft为偶函数,所以1sinftnt为奇函数,则
010112sin0tTntbftntdtT
所以,在偶函数的傅里叶级数中不会含有正弦项,只可能含有直流项和余弦项。
(2) 奇函数
由于ft为奇函数,所以1cosftnt为奇函数,则
0100110tTtaftdtT
010112cos0tTntaftntdtT
所以,在奇函数的傅里叶级数中不会含有直流项和余弦项,只可能包含正弦项
(3) 奇谐函数(12Tftft)
半波对称周期函数的傅里叶级数中,只会含有基波和奇次谐波的正、余弦项,而不会含有偶次谐波项,这也是奇谐函数名称的由来。
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精彩文档 第3章 傅里叶变换
3.1 基本要求
1. 了解函数正交的条件、完备正交函数集及信号的正交函数分解;
2. 掌握傅里叶级数(包括三角形式与指数形式)的定义、性质及将周期信号展开为傅里叶级数的方法;
3. 掌握傅里叶变换和反变换的定义、性质及计算方法;
4. 掌握信号的频域分析的概念,掌握各种信号(包括周期信号、非周期信号、抽样信号、调幅信号)频谱的特点及绘制频谱图的方法,了解信号的频域特性与时域特性的关系,深刻理解信号的频带宽度B与信号脉冲宽度之间的关系,理解帕塞瓦尔定理的物理意义;
5. 了解时域抽样与频域抽样的方法及应用,掌握时域抽样定理与频域抽样定理的内容,深刻理解其物理意义。
3.2 公式摘要
3.2.1 傅立叶级数的性质(设()nftF)
1. 掌握和利用微积分特性1()()kknftjnF。
2. 掌握和利用反褶共轭特性(),()nnftFftF。
3. 掌握和利用时移特性100()jntnfttFe。
4. 掌握和利用频移特性11()jtnfteF。
5. 掌握和利用功率特性22()nnftF。
6. 利用与单周期信号傅立叶变换关系101()nnFFT。
3.2.2 函数对称性与傅立叶级数系数的关系 实用标准文案
精彩文档 1. 若函数初看起来无任何对称性,则要注意看看去直流后的函数对称性如何。
2. 要特别注意与正弦余弦相关的某些特殊函数(如半波余弦,全波余弦等)的傅立叶系数的求解或判断有无问题。
3.2.3 求非周期信号的傅立叶变换
1. 利用时移-尺度变换特性:先将信号表示为常见信号的尺度变换或时移的线性组合,再利用性质。
2. 利用频移特性:将信号表示为()jatfte的线性组合后,再利用该性质。
3. 利用微积分特性:通常先对()ft求导,先求出其导数()ft的傅立叶变换,再利用时域积分特性求()ft的傅立叶变换,但是需要特别注意千万不要把()tfd的傅立叶变换等同于()ft的傅立叶变换,因为积分常数()f未必为0。
第3章 傅里叶变换
3.1 基本要求
1. 了解函数正交的条件、完备正交函数集及信号的正交函数分解;
2. 掌握傅里叶级数(包括三角形式与指数形式)的定义、性质及将周期信号展开为傅里叶级数的方法;
3. 掌握傅里叶变换和反变换的定义、性质及计算方法;
4. 掌握信号的频域分析的概念,掌握各种信号(包括周期信号、非周期信号、抽样信号、调幅信号)频谱的特点及绘制频谱图的方法,了解信号的频域特性与时域特性的关系,深刻理解信号的频带宽度B与信号脉冲宽度之间的关系,理解帕塞瓦尔定理的物理意义;
5. 了解时域抽样与频域抽样的方法及应用,掌握时域抽样定理与频域抽样定理的内容,深刻理解其物理意义。
3.2 公式摘要
3.2.1 傅立叶级数的性质(设()nftF)
1. 掌握和利用微积分特性1()()kknftjnF。
2. 掌握和利用反褶共轭特性(),()nnftFftF。
3. 掌握和利用时移特性100()jntnfttFe。
4. 掌握和利用频移特性11()jtnfteF。
5. 掌握和利用功率特性22()nnftF。
6. 利用与单周期信号傅立叶变换关系101()nnFFT。
3.2.2 函数对称性与傅立叶级数系数的关系
1. 若函数初看起来无任何对称性,则要注意看看去直流后的函数对称性如何。
2. 要特别注意与正弦余弦相关的某些特殊函数(如半波余弦,全波余弦等)的傅立叶系数的求解或判断有无问题。 3.2.3 求非周期信号的傅立叶变换
1. 利用时移-尺度变换特性:先将信号表示为常见信号的尺度变换或时移的线性组合,再利用性质。
2. 利用频移特性:将信号表示为()jatfte的线性组合后,再利用该性质。
3. 利用微积分特性:通常先对()ft求导,先求出其导数()ft的傅立叶变换,再利用时域积分特性求()ft的傅立叶变换,但是需要特别注意千万不要把()tfd的傅立叶变换等同于()ft的傅立叶变换,因为积分常数()f未必为0。