【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 )

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韩曙亮 发表于 2022/03/10 00:46:42 2022/03/10
【摘要】 文章目录 一、傅里叶变换线性性质二、傅里叶变换时移性质证明过程 一、傅里叶变换线性性质 傅里叶变换 线性性质 : 两个序列之和 的 傅里叶变换 , 等于 ...





一、傅里叶变换线性性质



傅里叶变换 线性性质 :

两个序列之和傅里叶变换 ,

等于

两个序列 的 傅里叶变换 之和 ;

S F T [ a x 1 ( n ) + b x 2 ( n ) ] = a S F T [ x 1 ( n ) ] + b S F T [ x 2 ( 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 傅里叶变换 公式

S F T [ x ( n ) ] = X ( e j ω ) = ∑ n = − ∞ + ∞ x ( n ) e − j ω n SFT[x(n)] = X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n} SFT[x(n)]=X(ejω)=n=+x(n)ejωn

得到 :

S F T [ a x 1 ( n ) + b x 2 ( n ) ] = a X 1 ( e j ω ) + b X 2 ( e j ω ) 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、傅里叶变换时移性质



傅里叶变换时移性质 :

序列信号 在 " 时间 " 上 , 进行一系列 " 平移 " 之后 ,

平移 只是影响 序列信号傅里叶变换 " 相频特性 " ,

平移 没有影响 序列信号傅里叶变换 " 幅频特性 " ;


x ( n ) x(n) x(n) 序列 线性移位 − n 0 -n_0 n0 x ( n − n 0 ) x(n - n_0) x(nn0) ,

x ( n − n 0 ) x(n - n_0) x(nn0) 序列的 傅里叶变换 S F T [ x ( n − n 0 ) ] SFT[x(n - n_0)] SFT[x(nn0)]

原来的 x ( n ) x(n) x(n) 序列 的 傅里叶变换 S F T [ x ( n ) ] SFT[x(n)] SFT[x(n)] 乘以 e − j ω n 0 e^{-j \omega n_0} ejωn0 ;


使用公式表示为 :

S F T [ x ( n − n 0 ) ] = e − j ω n 0 X ( e j ω ) SFT[x(n - n_0)] = e^{-j \omega n_0} X(e^{j \omega}) SFT[x(nn0)]=ejωn0X(ejω)


证明过程

傅里叶变换公式为 :

S F T [ x ( n ) ] = X ( e j ω ) = ∑ n = − ∞ + ∞ x ( n ) e − j ω n SFT[x(n)] = X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n} SFT[x(n)]=X(ejω)=n=+x(n)ejωn


x ( n ) x(n) x(n) 序列 , 在时间维度 n n n 的基础上 , 平移 n 0 n_0 n0 , 得到的序列是 x ( n − n 0 ) x(n - n_0) x(nn0) ,

代入 傅里叶变换 公式后得到 :

S F T [ x ( n − n 0 ) ] = ∑ n = − ∞ + ∞ x ( n − n 0 ) e − j ω n SFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n - n_0) e^{-j \omega n} SFT[x(nn0)]=n=+x(nn0)ejωn

n ′ = n − n 0 n' = n - n_0 n=nn0 , 则有 n = n ′ + n 0 n = n' + n_0 n=n+n0 , 代入到上面的式子中 :

S F T [ x ( n − n 0 ) ] = ∑ n = − ∞ + ∞ x ( n ′ ) e − j ω ( n ′ + n 0 ) SFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n ') e^{-j \omega ( n' + n_0 )} SFT[x(nn0)]=n=+x(n)ejω(n+n0)

展开 e − j ω ( n ′ + n 0 ) e^{-j \omega ( n' + n_0 )} ejω(n+n0) 得到 :

S F T [ x ( n − n 0 ) ] = ∑ n = − ∞ + ∞ x ( n ′ ) e − j ω n ′ e − j ω n 0      ① SFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n ') e^{-j \omega n' } e^{-j \omega n_0 } \ \ \ \ ① SFT[x(nn0)]=n=+x(n)ejωnejωn0    

傅里叶变换公式为 :

X ( e j ω ) = ∑ n = − ∞ + ∞ x ( n ) e − j ω n X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n} X(ejω)=n=+x(n)ejωn

使用 n ′ n' n 替换上面公式中的 n n n , 可得到 ;

X ( e j ω ) = ∑ n = − ∞ + ∞ x ( n ′ ) e − j ω n ′      ② X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n') e^{-j \omega n'} \ \ \ \ ② X(ejω)=n=+x(n)ejωn    

将 ② 带入到 ① 中 , 可以得到

S F T [ x ( n − n 0 ) ] = X ( e j ω ) e − j ω n 0 SFT[x(n - n_0)] = X(e^{j\omega}) e^{-j \omega n_0 } SFT[x(nn0)]=X(ejω)ejωn0

文章来源: hanshuliang.blog.csdn.net,作者:韩曙亮,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:hanshuliang.blog.csdn.net/article/details/123373693

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