離散時間訊號的傅利葉變換

2022-04-11 08:27:02 字數 981 閱讀 5448

摘抄整理自《數字訊號處理》第二版,吳鎮揚,高等教育出版社12頁,1.2節離散時間訊號的傅利葉變換與z變換。

像模擬訊號一樣,離散時間訊號或數碼訊號序列(這裡用詞相當嚴謹,數碼訊號序列取值上是離散的而離散時間訊號則不一定)也存在著傅利葉變換,通常稱為離散時間訊號的傅利葉變換,即dtft(discrete-time fourier transform)。序列x(n)的dtft定義為

$x(}) = \sum\limits_^\infty  }} $  (1.9)

式中w為數字角頻率,它是頻率f對取樣頻率fs作歸一化後的角頻率

$w = \frac}}}$

顯然x(e^jw)是w的連續函式,並且是以2π為週期的。(1.9)式的級數不一定總是收斂的,例如x(n)為單位階躍序列,級數就不收斂。(1.9)式收斂的充分條件為:

$\sum\limits_^\infty  }} \right|}  = \sum\limits_^\infty   \right|}  < \infty $

即x(n)絕對可和,則它的dtft一定存在。同時,也可以推斷,有限長序列總是滿足絕對可和條件的,其dtft也總是存在的。

用e^jwn乘以(1.9)式的兩邊,並在w的乙個週期內積分,可得

$\begin

\int\limits_^\pi })}dw} = \int\limits_^\pi ^\infty }} } \right]} }dw\\

= \sum\limits_^\infty ^\pi }} dw} \\

= 2\pi \sum\limits_^\infty

\end$

注釋:上式中,m和n是表示序列的位置,取值離散,即m要麼等於n,要麼為不等於n的其他整數,在這個前提下,積分結果可分情況討論得出。注意到這裡δ(m-n)是單位序列(離散)而不是衝激函式(連續)。

即$x(n) = \frac}\int\limits_^\pi  })}dw} $ 

這就是離散時間訊號的逆傅利葉變換(idtft)的公式。

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離散時間傅利葉級數 dfs 用ws進行週期延拓 連續復指數和離散復指數的區別和聯絡 當k 1時,乙個週期t後,即 n 0 127 取完後之後只旋轉了一圈。當k 2時,乙個週期t後,即 n 0 127 取完後之後只旋轉了兩圈。當k 3時,乙個週期t後,即 n 0 127 取完後之後只旋轉了三圈。dfs...