19535

Дискретное преобразование Фурье (ДПФ)

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

2 Лекция 4. Дискретное преобразование Фурье ДПФ В данной лекции установим свойства дискретного преобразования Фурье аналогичные свойствам непрерывного преобразования. Как обычно преобразования типа почленного интегрирования ряда перестановки порядка с

Русский

2013-07-12

487.85 KB

31 чел.

2

Лекция 4. Дискретное преобразование Фурье (ДПФ)

В данной лекции установим свойства дискретного преобразования Фурье аналогичные свойствам непрерывного преобразования. Как обычно, преобразования типа почленного интегрирования ряда, перестановки порядка суммирования и т.п будут проводится без какого-либо обоснования. Предполагается, что соответствующие функции обладают необходимыми свойствами.

Основное определение:

Формула  обращения

Как уже отмечалось, ДПФ является периодической функцией. В дальнейшем при изложении свойств ДПФ будем предполагать, что  . В этом случае период ДПФ равен 1. Обратное преобразование получается почленным интегрированием ряда. Если , то обратное преобразование задается формулой . Данная формула вытекает из соотношения: интеграл  равен 0 при  и 1 иначе.

Свертка

Свертка двух последовательностей определяется  формулой:

Предложение. ДПФ от свертки двух последовательностей равняется произведению из преобразований Фурье,  а ДПФ от произведения двух последовательностей есть свертка их преобразований Фурье.

Доказательство. Найдем преобразование от произведения последовательностей. Имеем =  =.

В силу периодичности подынтегральных функций, получим .

Найдем ДПФ от свертки. По определению , . Перемножая эти ряды и собирая коэффициенты при одинаковых степенях, получим  

Отметим очевидные следствия вещественности исходной последовательности: .

Пример вычисления ДПФ

Ранее было подсчитано ДПФ от единичной последовательности. В реальных условиях полагают, что в отрицательные моменты времени сигнал отсутствует. В этой связи интересно найти ДПФ от дискретного аналога функции .

Предложение.

Доказательство. Положим =. Теперь

Задача 3. Доказать, что

Линейные инвариантные системы.

Рассматриваются последовательности . Очевидным образом определяются сумма последовательностей и произведение на число. В результате  сдвига получается новая последовательность . Дальнейшее работа с последовательностью, полученной в результате дискретизации, заключается в преобразовании с помощью  различных устройств.

Система  осуществляет это преобразование: .. отметим, что  выходная последовательность  является функцией от всей входной последовательности, то есть каждый член входной последовательности зависит, вообще говоря, от всех членов входной последовательности.

Определение. Система   называется инвариантной, если  для любого .

Примеры.

  1.  Точечные системы: , где  произвольная функция ,- инвариантная система..
  2.   для произвольного фиксированного  - инвариантная система
  3.   не будет инвариантной. Действительно, пусть . Согласно определению

Определение. Система называется линейной инвариантной (ЛИС), если она линейна и инвариантна.

Преобразование в примере 2 осуществляется ЛИС.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29471. Признак Даламбера в предельной и непредельной форме 168.98 KB
  При́знак дАламбе́ра или Признак Даламбера признак сходимости числовых рядов установлен Жаном дАламбером в1768 г. Если для числового ряда существует такое число что начиная с некоторого номера выполняется неравенство то данный ряд абсолютно сходится; если же начиная с некоторого номера то ряд расходится. Признак сходимости дАламбера в предельной форме[править] Если существует предел то рассматриваемый ряд абсолютно сходится если а если расходится. Если то признак д′Аламбера не даёт ответа на вопрос о сходимости ряда.
29472. Признак коши (радикальный) 15.45 KB
  Радикальный признак Коши: Рассмотрим положительный числовой ряд .в При признак не дает ответа. Нужно использовать другой признак.
29474. Накочередующиеся ряды, признак Лейбница 18.25 KB
  Теорема Лейбница о сходимости знакочередующихся рядов Признак Лейбница признак сходимости знакочередующегося ряда установлен Готфридом Лейбницем. Формулировка теоремы: Пусть для знакочередующегося ряда выполняются следующие условия: монотонное убывание. Тогда этот ряд сходится.
29476. ЧЕЛОВЕК ПРИСПОСОБЛЕННЫЙ 152.5 KB
  Проблема приспособления человека к изменившейся социальной среде становится предельно острой и общезначимой в условиях крутых общественных переломов когда практически все общественные слои и группы оказываются перед выбором вынужденного приспособления или самораспада. период перестройки общества и человека оказался более долгим располагал более массированными средствами включая тотальный террор и последствия двух мировых войн притом объектом воздействия оказывался расшатанный ранее тип социального человека. Ориентируясь на идеологию...
29477. ЧЕЛОВЕК НЕДОВОЛЬНЫЙ: ПРОТЕСТ И ТЕРПЕНИЕ 114.5 KB
  Чтобы преодолеть видимый парадокс нужно определить те социальные условия и структуры которые формируют и поддерживают такое сочетание а точнее взаимодействие недовольства и терпения в обществе. или к неэффективности современного социального недовольства фонового констатируют бесспорные факты но не объясняют их. Состояние общественно значимого недовольства возникает как реакция на сравнение то ли с лучшим по крайней мере более спокойным прошлым то ли с неосуществленным светлым будущим точнее с иллюзией такого будущего...
29478. ЧЕЛОВЕК ЛУКАВЫЙ: ДВОЕМЫСЛИЕ ПО-РОССИЙСКИ 150 KB
  Он приспосабливается к социальной действительности ища допуски и лазейки в ее нормативной системе то есть способы использовать в собственных интересах существующие в ней правила игры и в то же время что не менее важно постоянно пытаясь в какойто мере обойти эти правила. Успех этой системы на долгие десятилетия по крайней мере был бы невозможен если бы она опиралась только на массовое принуждение и массовый обман. Практическое отсутствие общеобязательных авторитетов создает многополярную структуру нормативного поля где...
29479. «ЧЕЛОВЕК ОГРАНИЧЕННЫЙ»: УРОВНИ И РАМКИ ПРИТЯЗАНИЙ 107.5 KB
  Стабильность притязаний На протяжении ряда лет данные ВЦИОМ охватывают как реальные так и воображаемые приписанные показатели положения человека: данные о полученном и желаемом нормальном по мнению опрошенных доходе и т. При этом 72 опрошенных считали что они получают намного меньше или несколько меньше чем заслуживают; 19 что они получают столько сколько заслуживают; 8 что получают больше чем того заслуживают. Если бы в распоряжении опрошенных исследование типа Мониторинг март 1997 г. При сходной формулировке...