【数字信号处理】傅里叶变换性质 ( 序列傅里叶变换共轭对称性质 | 序列实偶 傅里叶变换 实偶 | 序列实奇 傅里叶变换 虚奇 | 证明 “ 序列实奇 傅里叶变换 虚奇 “ )
文章目錄
- 一、序列實(shí)偶 傅里葉變換 實(shí)偶
- 二、序列實(shí)奇 傅里葉變換 虛奇
- 三、證明 " 序列實(shí)奇 傅里葉變換 虛奇 "
- 1、前置公式定理
- ①、序列實(shí)部傅里葉變換
- ②、序列虛部傅里葉變換
- ③、共軛對(duì)稱序列傅里葉變換
- ④、共軛反對(duì)稱序列傅里葉變換
- 2、證明過程
- 實(shí)序列 傅里葉變換
- 奇對(duì)稱序列 傅里葉變換
- 實(shí)序列 奇對(duì)稱序列 的 傅里葉變換 虛奇 特征
一、序列實(shí)偶 傅里葉變換 實(shí)偶
如果 x(n)x(n)x(n) 序列 是 " 實(shí)序列 " , " 偶對(duì)稱的 " , 則其傅里葉變換 X(ejω)X(e^{j \omega})X(ejω) 也是 " 實(shí)序列 " , " 偶對(duì)稱的 " ;
二、序列實(shí)奇 傅里葉變換 虛奇
如果 x(n)x(n)x(n) 序列 是 " 實(shí)序列 " , " 奇對(duì)稱的 " , 則其傅里葉變換 X(ejω)X(e^{j \omega})X(ejω) 也是 " 虛序列 " , " 奇對(duì)稱的 " ;
三、證明 " 序列實(shí)奇 傅里葉變換 虛奇 "
1、前置公式定理
①、序列實(shí)部傅里葉變換
x(n)x(n)x(n) 序列的 實(shí)部 xR(n)x_R(n)xR?(n) 的 傅里葉變換 , 就是 x(n)x(n)x(n) 的 傅里葉變換 X(ejω)X(e^{j \omega})X(ejω) 的 共軛對(duì)稱序列 Xe(ejω)X_e(e^{j \omega})Xe?(ejω);
xR(n)x_R(n)xR?(n) 的 傅里葉變換 Xe(ejω)X_e(e^{j \omega})Xe?(ejω) 具備 共軛對(duì)稱性 ;
xR(n)?SFTXe(ejω)x_R(n) \overset{SFT} \longleftrightarrow X_e(e^{j \omega})xR?(n)?SFT?Xe?(ejω)
②、序列虛部傅里葉變換
x(n)x(n)x(n) 序列的 虛部 xI(n)x_I(n)xI?(n) 的 傅里葉變換 , 就是 x(n)x(n)x(n) 的 傅里葉變換 X(ejω)X(e^{j \omega})X(ejω) 的 共軛反對(duì)稱序列 Xo(ejω)X_o(e^{j \omega})Xo?(ejω);
jxI(n)jx_I(n)jxI?(n) 的 傅里葉變換 Xo(ejω)X_o(e^{j \omega})Xo?(ejω) 具備 共軛反對(duì)稱性 :
jxI(n)?SFTXo(ejω)jx_I(n) \overset{SFT} \longleftrightarrow X_o(e^{j \omega})jxI?(n)?SFT?Xo?(ejω)
③、共軛對(duì)稱序列傅里葉變換
x(n)x(n)x(n) 的 共軛對(duì)稱序列 xe(n)x_e(n)xe?(n) 的 傅里葉變換 , 一定是一個(gè) 實(shí)序列 XR(ejω)X_R(e^{j \omega})XR?(ejω)
xe(n)?SFTXR(ejω)x_e(n) \overset{SFT} \longleftrightarrow X_R(e^{j \omega})xe?(n)?SFT?XR?(ejω)
④、共軛反對(duì)稱序列傅里葉變換
x(n)x(n)x(n) 的 共軛反對(duì)稱序列 xo(n)x_o(n)xo?(n) 的 傅里葉變換 , 一定是一個(gè) 純虛序列 XR(ejω)X_R(e^{j \omega})XR?(ejω)
xo(n)?SFTjXI(ejω)x_o(n) \overset{SFT} \longleftrightarrow jX_I(e^{j \omega})xo?(n)?SFT?jXI?(ejω)
2、證明過程
實(shí)序列 傅里葉變換
x(n)x(n)x(n) 為 " 實(shí)序列 " ,
根據(jù) x(n)x(n)x(n) 序列的 實(shí)部 xR(n)x_R(n)xR?(n) 的 傅里葉變換 , 就是 x(n)x(n)x(n) 的 傅里葉變換 X(ejω)X(e^{j \omega})X(ejω) 的 共軛對(duì)稱序列 Xe(ejω)X_e(e^{j \omega})Xe?(ejω); xR(n)x_R(n)xR?(n) 的 傅里葉變換 Xe(ejω)X_e(e^{j \omega})Xe?(ejω) 具備 共軛對(duì)稱性 的特征 :
xR(n)?SFTXe(ejω)x_R(n) \overset{SFT} \longleftrightarrow X_e(e^{j \omega})xR?(n)?SFT?Xe?(ejω)
性質(zhì) , 其 傅里葉變換 X(ejω)X(e^{j \omega})X(ejω) 有如下特性 :
X(ejω)=X?(e?jω)X(e^{j \omega}) = X^*(e^{-j \omega})X(ejω)=X?(e?jω)
奇對(duì)稱序列 傅里葉變換
x(n)x(n)x(n) 序列是 " 奇對(duì)稱 " 的 ,
根據(jù) x(n)x(n)x(n) 的 共軛反對(duì)稱序列 xo(n)x_o(n)xo?(n) 的 傅里葉變換 , 一定是一個(gè) 純虛序列 XR(ejω)X_R(e^{j \omega})XR?(ejω)
xo(n)?SFTjXI(ejω)x_o(n) \overset{SFT} \longleftrightarrow jX_I(e^{j \omega})xo?(n)?SFT?jXI?(ejω)
性質(zhì) , 其 傅里葉變換 X(ejω)X(e^{j \omega})X(ejω) 有如下特性 :
X(ejω)=jXI(ejω)X(e^{j \omega}) = jX_I(e^{j \omega})X(ejω)=jXI?(ejω)
前面加了 jjj , 說明 XI(ejω)X_I(e^{j \omega})XI?(ejω) 是實(shí)的 , jXI(ejω)jX_I(e^{j \omega})jXI?(ejω) 是虛的 ;
實(shí)序列 奇對(duì)稱序列 的 傅里葉變換 虛奇 特征
結(jié)合上述 " 實(shí)序列 傅里葉變換 X(ejω)=X?(e?jω)X(e^{j \omega}) = X^*(e^{-j \omega})X(ejω)=X?(e?jω) " 和 " 奇對(duì)稱序列 傅里葉變換 X(ejω)=jXI(ejω)X(e^{j \omega}) = jX_I(e^{j \omega})X(ejω)=jXI?(ejω) " ,
對(duì) jXI(ejω)jX_I(e^{j \omega})jXI?(ejω) 取共軛 , 然后將 ω\omegaω 取反 , 可得到
X?(e?jω)=jXI(ejω)=?jXI(e?jω)X^*(e^{-j \omega}) = jX_I(e^{j \omega}) = -jX_I(e^{-j \omega})X?(e?jω)=jXI?(ejω)=?jXI?(e?jω)
將 jXI(ejω)=?jXI(e?jω)jX_I(e^{j \omega}) = -jX_I(e^{-j \omega})jXI?(ejω)=?jXI?(e?jω) 中的 jjj 去掉 , 可得到
XI(ejω)=?XI(e?jω)X_I(e^{j \omega}) = -X_I(e^{-j \omega})XI?(ejω)=?XI?(e?jω)
XI(ejω)X_I(e^{j \omega})XI?(ejω) 和 ?XI(e?jω)-X_I(e^{-j \omega})?XI?(e?jω) 都是實(shí)數(shù) , 這是奇函數(shù)的特征 ;
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