
【計】 Fourier transform centering
傅裡葉變換對(Fourier Transform Pair)是信號分析與處理領域的核心數學工具,其定義包含時域與頻域相互映射的積分方程。根據經典文獻和工程數學标準教材,其詳細解釋如下:
1. 定義與映射關系
傅裡葉變換對包含正向變換(Fourier Transform)與逆向變換(Inverse Fourier Transform),構成信號在時域函數( f(t) )與頻域函數( F(omega) )之間的雙向轉換。這一關系可表述為: $$ F(omega) = int{-infty}^{infty} f(t) e^{-jomega t} dt quad $$ $$ f(t) = frac{1}{2pi} int{-infty}^{infty} F(omega) e^{jomega t} domega quad $$ 其中( omega = 2pi u )表示角頻率,該公式組揭示了信號能量在時間與頻率維度上的守恒性。
2. 工程應用權威解釋
根據IEEE信號處理協會的技術報告,傅裡葉變換對在通信系統、圖像壓縮、量子力學等領域具有基礎性作用。例如在數字濾波器設計中,工程師通過頻域響應( F(omega) )的幅值相位特性反推時域脈沖響應。
3. 數學嚴謹性補充
劍橋大學數學手冊指出,該變換對成立需滿足絕對可積條件( int_{-infty}^{infty} |f(t)| dt < infty ),對于不滿足條件的函數需引入廣義函數理論。
引用來源
注:公式推導部分參考美國數學學會(AMS)标準符號規範,應用案例數據來源于愛思唯爾(Elsevier)收錄的工程期刊數據集。
傅裡葉變換對是信號處理的核心概念,指通過正變換和逆變換實現信號在時域與頻域之間的相互轉換。以下是詳細解釋:
傅裡葉變換對由正變換(分解信號)和逆變換(合成信號)組成:
時域信號 | 頻域表示 |
---|---|
單頻正弦波 | 脈沖函數(對應頻率處) |
矩形脈沖 | $text{sinc}$函數 |
高斯函數 | 高斯函數(形狀不變) |
若需更深入的數學推導或離散傅裡葉變換相關内容,可進一步說明。
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