
【計】 inverse discrete Fourier transform
離散傅裡葉逆變換(Inverse Discrete Fourier Transform, IDFT)是信號處理領域中的核心數學工具,用于将頻域信號還原為時域信號。其定義為:給定長度為$N$的複數序列$X[k]$,IDFT通過以下公式重建原始時域信號$x[n]$:
$$ x[n] = frac{1}{N} sum_{k=0}^{N-1} X[k] cdot e^{jfrac{2pi kn}{N}} quad (0 leq n leq N-1) $$
該公式可視為離散傅裡葉變換(DFT)的逆運算,其中指數項$e^{jfrac{2pi kn}{N}}$代表不同頻率成分的複正弦波。從工程實現角度,快速傅裡葉逆變換(IFFT)算法顯著提升了計算效率,其時間複雜度為$O(Nlog N)$,與FFT算法複雜度相當。
核心特征包含:
典型應用場景覆蓋通信系統(如OFDM信號解調)、醫學成像(MRI圖像重建)、音頻處理(頻譜合成)等領域。例如在LTE系統中,IDFT用于将頻域分配的QAM符號轉換為時域正交頻分複用信號[參考:IEEE Xplore數字圖書館]。
權威數學文獻中,IDFT常被描述為傅裡葉分析理論在離散情形下的完備性體現,證明有限長序列與其頻域表示構成雙射關系[參考:Springer數學百科全書]。工程實踐中,MATLAB等工具通過ifft
函數提供标準化實現,其底層算法遵循IEEE 1057标準規定的數值精度要求。
離散傅裡葉逆變換(Inverse Discrete Fourier Transform, IDFT)是離散傅裡葉變換(DFT)的逆運算,用于将頻域信號還原為時域信號。以下是詳細解釋:
IDFT的公式為: $$ x[n] = frac{1}{N} sum_{k=0}^{N-1} X[k] cdot e^{jfrac{2pi}{N}kn} $$ 其中:
總結來說,IDFT是連接頻域和時域的關鍵工具,廣泛應用于信號分析與重建領域。
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