快速傅里叶逆变换英文解释翻译、快速傅里叶逆变换的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 inverse fast Fourier transform
分词翻译:
快的英语翻译:
fast; quick; pleased; rapid; sharp; speed; straightforward; hurry up
速的英语翻译:
fast; invite; rapid; speed; velocity
【医】 tacho-; tachy-
傅里叶逆变换的英语翻译:
【计】 inverse Fourier transform
专业解析
快速傅里叶逆变换 (Kuàisù Fùlǐyè Nì Biànhuàn / Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)
汉英词典角度释义:
快速傅里叶逆变换(IFFT)是快速傅里叶变换(FFT)的逆运算。其核心功能是将频域(频率)信号还原为时域(时间)信号。若FFT将信号从时域转换到频域进行分析,IFFT则逆向操作,从频域数据重建原始时域信号。
技术定义与原理:
IFFT是离散傅里叶逆变换(IDFT)的高效算法实现。其数学表达式为:
$$
x[n] = frac{1}{N} sum_{k=0}^{N-1} X[k] cdot e^{j 2 pi k n / N}
$$
其中:
核心特点:
- 高效性:IFFT利用FFT的对称性与分治算法,将IDFT的计算复杂度从 ( O(N) ) 降至 ( O(N log N) ),适用于实时信号处理。
- 对称性:FFT与IFFT共享同一套蝶形计算结构,硬件实现时可复用模块。
- 应用依赖:需确保输入频域数据 ( X[k] ) 满足共轭对称性(即 ( X[k] = X^*[N-k] )),否则重建信号可能出现虚部或失真。
典型应用场景:
- 通信系统:在OFDM(正交频分复用)技术中,IFFT将频域符号转换为时域波形发送,接收端用FFT解调。
- 音频/图像处理:用于压缩(如JPEG/MP3)后的信号重建,将频域系数还原为原始数据。
- 医学成像:MRI(磁共振成像)中,将采集的k空间(频域)数据通过IFFT重建为解剖图像。
权威参考来源:
- IEEE Xplore Digital Library:收录信号处理领域核心论文,如《IEEE Transactions on Signal Processing》对IFFT算法优化及应用的深入研究。
- MathWorks文档:MATLAB官方对
ifft
函数的数学定义与工程实现有标准描述(参见MATLAB帮助文档)。
- 经典教材:
- Oppenheim, A. V., & Schafer, R. W. Discrete-Time Signal Processing(Prentice Hall),系统阐述FFT/IFFT原理。
- Proakis, J. G., & Manolakis, D. G. Digital Signal Processing(Pearson),详解通信中的IFFT应用。
注:实际工程中,IFFT需配合窗函数、重叠相加等策略避免频谱泄漏与边界效应,确保重建信号保真度。
网络扩展解释
快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)是快速傅里叶变换(FFT)的逆过程,用于将频域信号还原为时域信号。以下是核心要点:
1.数学定义
IFFT的公式为:
$$
x[n] = frac{1}{N} sum_{k=0}^{N-1} X[k] cdot e^{jfrac{2pi kn}{N}}
$$
其中:
- ( X[k] ) 是频域信号(FFT结果)
- ( x[n] ) 是还原的时域信号
- ( N ) 为采样点数
- 指数项符号与FFT相反((+j) 代替 (-j)),且需除以 (N) 进行归一化。
2.与FFT的关系
- 对称性:IFFT可通过调整FFT算法实现,例如对输入取共轭、执行FFT后再取共轭并除以(N)。
- 计算效率:与FFT相同,IFFT复杂度为(O(N log N)),远高于直接计算的(O(N))。
3.关键区别
- 相位方向:IFFT使用正相位旋转因子,FFT为负相位。
- 归一化:IFFT结果需整体除以(N),而FFT通常不包含此操作(具体实现可能不同)。
4.应用场景
- 信号重建:如音频、图像处理中将频域滤波后的信号还原为时域。
- 通信系统:OFDM技术中利用IFFT/FFT实现高效数据传输。
- 物理仿真:频域计算后还原为时域物理量(如声波、电磁场)。
5.实际实现
多数数学库(如FFTW、NumPy)的IFFT函数通过FFT算法优化实现。例如,在Python中:
import numpy as np
x_reconstructed = np.fft.ifft(X)# X为FFT结果
IFFT是信号处理中连接频域和时域的核心工具,其高效性使得实时处理大规模数据成为可能。理解其与FFT的对称性及归一化差异,是正确应用的关键。
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