【数字信号处理】傅里叶变换性质 ( 傅里叶变换线性性质 | 傅里叶变换时移性质 )
文章目錄
- 一、傅里葉變換線性性質
- 二、傅里葉變換時移性質
- 證明過程
一、傅里葉變換線性性質
傅里葉變換 線性性質 :
兩個序列之和 的 傅里葉變換 ,
等于
兩個序列 的 傅里葉變換 之和 ;
SFT[ax1(n)+bx2(n)]=aSFT[x1(n)]+bSFT[x2(n)]SFT[ax_1(n) + bx_2(n)] = aSFT[x_1(n)] + bSFT[x_2(n)]SFT[ax1?(n)+bx2?(n)]=aSFT[x1?(n)]+bSFT[x2?(n)]
代入 傅里葉變換 公式
SFT[x(n)]=X(ejω)=∑n=?∞+∞x(n)e?jωnSFT[x(n)] = X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n}SFT[x(n)]=X(ejω)=n=?∞∑+∞?x(n)e?jωn
得到 :
SFT[ax1(n)+bx2(n)]=aX1(ejω)+bX2(ejω)SFT[ax_1(n) + bx_2(n)] = aX_1(e^{j\omega}) + bX_2(e^{j\omega})SFT[ax1?(n)+bx2?(n)]=aX1?(ejω)+bX2?(ejω)
二、傅里葉變換時移性質
傅里葉變換時移性質 :
序列信號 在 " 時間 " 上 , 進行一系列 " 平移 " 之后 ,
平移 只是影響 序列信號傅里葉變換 的 " 相頻特性 " ,
平移 沒有影響 序列信號傅里葉變換 的 " 幅頻特性 " ;
x(n)x(n)x(n) 序列 線性移位 ?n0-n_0?n0? 后 為 x(n?n0)x(n - n_0)x(n?n0?) ,
x(n?n0)x(n - n_0)x(n?n0?) 序列的 傅里葉變換 SFT[x(n?n0)]SFT[x(n - n_0)]SFT[x(n?n0?)] 是
原來的 x(n)x(n)x(n) 序列 的 傅里葉變換 SFT[x(n)]SFT[x(n)]SFT[x(n)] 乘以 e?jωn0e^{-j \omega n_0}e?jωn0? ;
使用公式表示為 :
SFT[x(n?n0)]=e?jωn0X(ejω)SFT[x(n - n_0)] = e^{-j \omega n_0} X(e^{j \omega})SFT[x(n?n0?)]=e?jωn0?X(ejω)
證明過程
傅里葉變換公式為 :
SFT[x(n)]=X(ejω)=∑n=?∞+∞x(n)e?jωnSFT[x(n)] = X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n}SFT[x(n)]=X(ejω)=n=?∞∑+∞?x(n)e?jωn
x(n)x(n)x(n) 序列 , 在時間維度 nnn 的基礎上 , 平移 n0n_0n0? , 得到的序列是 x(n?n0)x(n - n_0)x(n?n0?) ,
代入 傅里葉變換 公式后得到 :
SFT[x(n?n0)]=∑n=?∞+∞x(n?n0)e?jωnSFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n - n_0) e^{-j \omega n}SFT[x(n?n0?)]=n=?∞∑+∞?x(n?n0?)e?jωn
令 n′=n?n0n' = n - n_0n′=n?n0? , 則有 n=n′+n0n = n' + n_0n=n′+n0? , 代入到上面的式子中 :
SFT[x(n?n0)]=∑n=?∞+∞x(n′)e?jω(n′+n0)SFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n ') e^{-j \omega ( n' + n_0 )}SFT[x(n?n0?)]=n=?∞∑+∞?x(n′)e?jω(n′+n0?)
展開 e?jω(n′+n0)e^{-j \omega ( n' + n_0 )}e?jω(n′+n0?) 得到 :
SFT[x(n?n0)]=∑n=?∞+∞x(n′)e?jωn′e?jωn0①SFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n ') e^{-j \omega n' } e^{-j \omega n_0 } \ \ \ \ ①SFT[x(n?n0?)]=n=?∞∑+∞?x(n′)e?jωn′e?jωn0?????①
傅里葉變換公式為 :
X(ejω)=∑n=?∞+∞x(n)e?jωnX(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n}X(ejω)=n=?∞∑+∞?x(n)e?jωn
使用 n′n'n′ 替換上面公式中的 nnn , 可得到 ;
X(ejω)=∑n=?∞+∞x(n′)e?jωn′②X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n') e^{-j \omega n'} \ \ \ \ ②X(ejω)=n=?∞∑+∞?x(n′)e?jωn′????②
將 ② 帶入到 ① 中 , 可以得到
SFT[x(n?n0)]=X(ejω)e?jωn0SFT[x(n - n_0)] = X(e^{j\omega}) e^{-j \omega n_0 }SFT[x(n?n0?)]=X(ejω)e?jωn0?
總結
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