傅利葉變換

2021-07-02 03:34:31 字數 724 閱讀 1812

數學家眼中的訊號,就是乙個在一維或多維空間上的函式。比如一段聲音頻號,就是在時間上的函式,自變數是時間,因變數是訊號的強度。一副影象訊號,就是二維空間上的函式,自變數是橫軸和縱軸的座標,因變數是影象的畫素等。 在數學上,乙個訊號重要的是如何把它描述出來。通常的描述一般是在時間域(空域)上來描述乙個訊號。但傅利葉發表了一遍**,中心思想說的就是,任何乙個能量有限的函式,都可以表達為一系列不同頻率的簡諧振動(三角函式)的疊加。即,把訊號在頻域上展開,自變數為頻率,因變數為在該頻率處的訊號幅度。

這兩種表示法,乙個表示在時間域,乙個表示在頻域,看起來截然不同,然後他們表示的事同乙個訊號。就比如兩種語言,乍一聽完全不同,但可以相互翻譯。在訊號這個層次上,傅利葉變換就代表翻譯(傅利葉反變換)。

傅利葉變化是乙個數學上極為精美的物件:

它是完全可逆的,任何有限的時域或空域訊號都存在頻域的唯一表達。反之亦然。

它完全不損傷訊號的內在結構。任何兩個訊號在內的相關程度(內積),他們在頻域也一定有相同多的頻域相關。

傅利葉最不尋常的變換就是:乙個在時域上看起來很複雜的訊號,通常在頻域上表達就回特別簡單。簡單的意思是說,他占用的頻域很小。即他的能量分布在頻域很小的一段區域內。利用這個性質,就可以對在時域上看起來很複雜的訊號,通過轉換為頻域,用很少的資料量來表示。即對訊號做傅利葉變換,然後只記錄那些不接近零的頻域資訊就可以了。這樣資料量就可以大大減少了。這就可以用來做資料壓縮。網際網路時代,大量的資訊需要在節省時間和頻寬的前提下來傳輸,所以資料壓縮一直是最核心的內容。

傅利葉變換與快速傅利葉變換

作為電子資訊專業的學生老說,這個不知道,或者理解不清楚,是十分不應該的,作為乙個學渣,有時候確實是理解不清楚的 1 首先離散傅利葉變換目的 簡單點說 就是將乙個訊號從時域變換到頻域 標準點說 將以時間為自變數的訊號 與 頻率為自變數的頻譜函式之間的某種關係變換 數學描述 對於 n點序列 其中自然對數...

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傅利葉變換 1 傅利葉變化公式 f u,v symsum symsum f x,y exp j 2 pi u x m v y n 2 根據公式所寫 這個 的時間複雜度為 o n 2 算一幅 512 512 的影象的時間大概是2個小時,沒有實際應用價值,應該要採用快速傅利葉變換。銳化空間濾波器 頻率濾...