傅里叶复指数形式 为什么Cn的实频谱是偶对称虚频谱是奇对称?

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傅里叶复指数形式 为什么Cn的实频谱是偶对称虚频谱是奇对称?,第1张

将指数形式用欧拉公式展开,也就是变成cos(wt)-jsin(wt),带入原式,因为f(t)是实函数,所以不受影响,式子就分成了实部和虚部,注意,频谱的实部和虚部的自变量是w,显然,带有cos(wt)的实部积分项为偶函数,带有sin(wt)的虚部积分项为奇函数。

sinwt的傅里叶变换公式是:cosωbai0t=[exp(jω0t)+exp(-jω0t)]/2。

傅里叶变换就是把信号表示成正弦波的叠加。经过傅里叶变换,信号f(t)变为F(w),F(w)的大小表征了频率为w的正弦波的强度。你的问题是要解释一下为什么这样变换就可以做到这件事。

数学上,我们说正弦波是正交的,意思是e^(jwt) e^(-jw't)积分后是delta函数,w'=w时为无穷大,否则为0。试 类比矢量的正交,设x,y分别是二维空间里两个方向的单位矢量,他们正交是指他们之间的点积x.x=y.y=1, x.y=0。

傅里叶变换的相关公式:

e^(-jwt) = cos(wt) - jsin(wt)

e^(jwt) = cos(wt) + jsin(wt)

sin(wt) = (1/2j) [e^(jwt) - e^(-jwt)]

cos(wt) = (1/2j) [e^(jwt) + e^(-jwt)]

有了以上公式,就可将傅里叶级数、傅里叶变换/反变换等相关公式,改写成“指数形式(e的指数形式)”。

它同时展示了一点:

e^(jwt) 在复平面中,可以作为一个“基”,因为它已经包含了实轴(实数单位“1”)上和虚轴(虚数单位“j”)上两个正交的“基”。这也从另一个方面解释了,为什么总是可以用之前傅里叶的方法,来“分解”很多函数。

sinwt=1/2j *(e^jwt-e^-jwt)

欧拉公式:

e^jθ=cosθ+jsinθ

令θ=wt

e^jwt=coswt+jsinwt

e^-jwt=cos-wt+jsin-wt=coswt-jsinwt

两式相减:

sinwt=1/2j *(e^jwt-e^-jwt)

欧拉公式简介:

( 1)当 R= 2时 ,由说明 1,这两个区域可想象为 以赤道为边界的两个半球面 ,赤道上有两个“顶点” 将赤道分成两条“边界”,即 R= 2,V= 2,E= 2;于是 R+ V- E= 2,欧拉定理成立。

( 2)设 R= m(m≥ 2)时欧拉定理成立 ,下面证明 R= m+ 1时欧拉定理也成立 。