本文目录一览:
- 1、傅里叶变换的意义
- 2、傅里叶变换的目的和意义
- 3、傅里叶变换有什么作用?
- 4、如何理解傅里叶变换
- 5、傅里叶变换的意义(理解频域分析的重要性)
- 6、傅里叶变换的物理意义是什么?
- 7、傅里叶变换有什么意义,傅立叶变换的物理意义是什么
- 8、傅里叶变换的物理意义 一起来了解一下
- 9、傅里叶变换的意义是什么?
傅里叶变换的意义
我认为其还有更深层次的意义,主要的论述如下:
根据现在的弦理论,构成各种粒子的基本单元为高维度下震动的弦;
震动就得有频率;
量子力学理论告诉我们能量是不连续的;能量是一份一份的,其大小是由频率决定
相对论告诉我们,能量与质量是相等;
宏观时间的光学、声学、运动学,是微观的统计结果
那么宏观世界的事件发生习惯上以时间顺序进行排序,即对于无规律性的波动而言在时间轴上描述变的十分困难;但是当换种角度看问题,宏观时间的构成是由微观世界的不同的大量的粒子叠加而成,粒子是以不同频率震动的,拿对这些不同的震动进行统计的叠加得到的就是时域与频域的转化关系。
我想这就是傅里叶变换的自然哲学意义吧
您对于傅里叶变换恐怕并不十分理解
傅里叶变换的实质是将一个信号分离为无穷多多正弦/复指数信号的加成,也就是说,把信号变成正弦信号相加的形式——既然是无穷多个信号相加,那对于非周期信号来说,每个信号的加权应该都是零——但有密度上的差别,你可以对比概率论中的概率密度来思考一下——落到每一个点的概率都是无限小,但这些无限小是有差别的
所以,傅里叶变换之后,横坐标即为分离出的正弦信号的频率,纵坐标对应的是加权密度
对于周期信号来说,因为确实可以提取出某些频率的正弦波成分,所以其加权不为零——在幅度谱上,表现为无限大——但这些无限大显然是有区别的,所以我们用冲激函数表示
已经说过,傅里叶变换是把各种形式的信号用正弦信号表示,因此非正弦信号进行傅里叶变换,会得到与原信号频率不同的成分——都是原信号频率的整数倍。这些高频信号是用来修饰频率与原信号相同的正弦信号,使之趋近于原信号的。所以说,频谱上频率最低的一个峰(往往是幅度上最高的),就是原信号频率。
傅里叶变换把信号由时域转为频域,因此把不同频率的信号在时域上拼接起来进行傅里叶变换是没有意义的——实际情况下,我们隔一段时间采集一次信号进行变换,才能体现出信号在频域上随时间的变化。
我的语言可能比较晦涩,但我已尽我所能向你讲述我的一点理解——真心希望能对你有用。我已经很久没在知道上回答过问题了,之所以回答这个问题,是因为我本人在学习傅里叶变换及拉普拉斯变换的过程中着实受益匪浅——它们几乎改变了我对世界的认识。傅里叶变换值得你用心去理解——哪怕苦苦思索几个月也是值得的——我当初也想过:只要会算题就行。但浙大校训“求是”时时刻刻鞭策着我追求对理论的理解——最终经过很痛苦的一番思索才恍然大悟。建议你看一下我们信号与系统课程的教材:化学工业出版社的《信号与系统》,会有所帮助。
您对于傅里叶变换恐怕并不十分理解
傅里叶变换的实质是将一个信号分离为无穷多多正弦/复指数信号的加成,也就是说,把信号变成正弦信号相加的形式——既然是无穷多个信号相加,那对于非周期信号来说,每个信号的加权应该都是零——但有密度上的差别,你可以对比概率论中的概率密度来思考一下——落到每一个点的概率都是无限小,但这些无限小是有差别的
所以,傅里叶变换之后,横坐标即为分离出的正弦信号的频率,纵坐标对应的是加权密度
对于周期信号来说,因为确实可以提取出某些频率的正弦波成分,所以其加权不为零——在幅度谱上,表现为无限大——但这些无限大显然是有区别的,所以我们用冲激函数表示
已经说过,傅里叶变换是把各种形式的信号用正弦信号表示,因此非正弦信号进行傅里叶变换,会得到与原信号频率不同的成分——都是原信号频率的整数倍。这些高频信号是用来修饰频率与原信号相同的正弦信号,使之趋近于原信号的。所以说,频谱上频率最低的一个峰(往往是幅度上最高的),就是原信号频率。
傅里叶变换把信号由时域转为频域,因此把不同频率的信号在时域上拼接起来进行傅里叶变换是没有意义的——实际情况下,我们隔一段时间采集一次信号进行变换,才能体现出信号在频域上随时间的变化。
我的语言可能比较晦涩,但我已尽我所能向你讲述我的一点理解——真心希望能对你有用。我已经很久没在知道上回答过问题了,之所以回答这个问题,是因为我本人在学习傅里叶变换及拉普拉斯变换的过程中着实受益匪浅——它们几乎改变了我对世界的认识。傅里叶变换值得你用心去理解——哪怕苦苦思索几个月也是值得的——我当初也想过:只要会算题就行。但浙大校训“求是”时时刻刻鞭策着我追求对理论的理解——最终经过很痛苦的一番思索才恍然大悟。建议你看一下我们信号与系统课程的教材:化学工业出版社的《信号与系统》,会有所帮助。
傅氏变换是将时域信号f(t)变换为频域函数F(ω),即换个变量 (时间t换为→ω频率) 看信号变化规律。看出了什么东东?①看出复信号的模函数丨F(ω)丨随ω的分布规律;②看出复信号的幅角函数φ(ω)随ω的变化规律。幅角函数φ(ω)一般在 (-π/2 ~ π/2) 变化,前者对应频率 ω=-∞,后者对应频率 ω=∞。虚数单位( j )固然不可测量,可测量的是模函数丨F(ω)丨及幅角函数 φ(ω)。
傅里叶变换的意义:将时域问题转换到频域中解答,从而简化了问题的处理
傅立叶变换,表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。在不同的研究领域,傅立叶变换具有多种不同的变体形式,如连续傅立叶变换和离散傅立叶变换。最初傅立叶分析是作为热过程的解析分析的工具被提出的。
傅里叶级数和傅里叶变换其实就是我们之前讨论的特征值与特征向量的问题。分解信号的方法是无穷的,但分解信号的目的是为了更加简单地处理原来的信号。
扩展资料
傅里叶变换的应用:
1、傅里叶变换是线性算子,若赋予适当的范数,它还是酉算子;
2、傅里叶变换的逆变换容易求出,而且形式与正变换非常类似;
3、正弦基函数是微分运算的本征函数,从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解在线性时不变的物理系统内,频率是个不变的性质,从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取;
4、著名的卷积定理指出:傅里叶变换可以化复杂的卷积运算为简单的乘积运算,从而提供了计算卷积的一种简单手段;
5、离散形式的傅里叶变换可以利用数字计算机快速的算出(其算法称为快速傅里叶变换算法(FFT))。
参考资料来源:百度百科-傅里叶变换
傅里叶变换的目的和意义
目的:将一些复杂三角函数分解为简单初等函数来对一些实际问题进行简化。
意义:傅立叶变换将原来难以处理的时域信号转换成了易于分析的频域信号(信号的频谱),可以利用一些工具对这些频域信号进行处理、加工。最后还可以利用傅立叶反变换将这些频域信号转换成时域信号。
图像的频率是表征图像中灰度变化剧烈程度的指标,是灰度在平面空间上的梯度。如:大面积的沙漠在图像中是一片灰度变化缓慢的区域,对应的频率值很低;而对于地表属性变换剧烈的边缘区域在图像中是一片灰度变化剧烈的区域,对应的频率值较高。傅立叶变换在实际中有非常明显的物理意义,设f是一个能量有限的模拟信号,则其傅立叶变换就表示f的谱。从纯粹的数学意义上看,傅立叶变换是将一个函数转换为一系列周期函数来处理的。从物理效果看,傅立叶变换是将图像从空间域转换到频率域,其逆变换是将图像从频率域转换到空间域。换句话说,傅立叶变换的物理意义是将图像的灰度分布函数变换为图像的频率分布函数,傅立叶逆变换是将图像的频率分布函数变换为灰度分布函数。
傅立叶变换以前,图像(未压缩的位图)是由对在连续空间(现实空间)上的采样得到一系列点的集合,我们习惯用一个二维矩阵表示空间上各点,则图像可由z=f(x,y)来表示。由于空间是三维的,图像是二维的,因此空间中物体在另一个维度上的关系就由梯度来表示,这样我们可以通过观察图像得知物体在三维空间中的对应关系。为什么要提梯度?因为实际上对图像进行二维傅立叶变换得到频谱图,就是图像梯度的分布图,当然频谱图上的各点与图像上各点并不存在一一对应的关系,即使在不移频的情况下也是没有。傅立叶频谱图上我们看到的明暗不一的亮点,实际上图像上某一点与邻域点差异的强弱,即梯度的大小,也即该点的频率的大小(可以这么理解,图像中的低频部分指低梯度的点,高频部分相反)。一般来讲,梯度大则该点的亮度强,否则该点亮度弱。这样通过观察傅立叶变换后的频谱图,也叫功率图,我们首先就可以看出,图像的能量分布,如果频谱图中暗的点数更多,那么实际图像是比较柔和的(因为各点与邻域差异都不大,梯度相对较小),反之,如果频谱图中亮的点数多,那么实际图像一定是尖锐的,边界分明且边界两边像素差异较大的。对频谱移频到原点以后,可以看出图像的频率分布是以原点为圆心,对称分布的。将频谱移频到圆心除了可以清晰地看出图像频率分布以外,还有一个好处,它可以分离出有周期性规律的干扰信号,比如正弦干扰,一副带有正弦干扰,移频到原点的频谱图上可以看出除了中心以外还存在以某一点为中心,对称分布的亮点集合,这个集合就是干扰噪音产生的,这时可以很直观的通过在该位置放置带阻滤波器消除干扰。
目的: 把声音、图像都分解为N多个三角函数的叠加。使用不同的基本函数去分解可以得到不同变换。傅里叶变换只是其中一种,还是有拉普拉斯变换、Z 变换等
意义:傅里叶变换的实质是将一个信号分离为无穷多多正弦/复指数信号的加成,也就是说,把信号变成正弦信号相加的形式——既然是无穷多个信号相加,那对于非周期信号来说,每个信号的加权应该都是零——但有密度上的差别,你可以对比概率论中的概率密度来思考一下——落到每一个点的概率都是无限小,但这些无限小是有差别的。
傅里叶变换的应用:
1、傅里叶变换是线性算子,若赋予适当的范数,它还是酉算子;
2、傅里叶变换的逆变换容易求出,而且形式与正变换非常类似;
3、正弦基函数是微分运算的本征函数,从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解在线性时不变的物理系统内,频率是个不变的性质,从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取;
4、著名的卷积定理指出:傅里叶变换可以化复杂的卷积运算为简单的乘积运算,从而提供了计算卷积的一种简单手段;
5、离散形式的傅里叶变换可以利用数字计算机快速的算出(其算法称为快速傅里叶变换算法(FFT))。
傅里叶变换有什么作用?
常见的傅里叶变换表如下:
傅里叶变换,是将一个时域非周期的连续信号,转换为一个在频域非周期的连续信号。或者我们也可以换一个角度理解:傅里叶变换实际上是对一个周期无限大的函数进行傅里叶变换。
傅里叶变换的本质,就是用各种频率不同的周期函数(频域)线性表示原始函数(时域),必然具有线性性。这与积分的线性性是一致的。
傅里叶变换的目的是可将时域(即时间域)上的信号转变为频域(即频率域)上的信号,随着域的不同,对同一个事物的了解角度也就随之改变,因此在时域中某些不好处理的地方,在频域就可以较为简单的处理。
如何理解傅里叶变换
傅里叶变换可以从频域和时域、正弦波和余弦波、傅里叶级数和傅里叶积分、傅里叶逆变换理解。
傅里叶变换是一种在数学和工程领域广泛应用的工具,它可以将一个信号或函数表示为不同频率的组合。通过傅里叶变换,我们可以将一个复杂的信号分解成简单的正弦波和余弦波的叠加,从而更好地理解和分析信号的特性。
1、频域和时域:
傅里叶变换的核心思想是将一个信号从时域转换到频域。时域是信号随时间变化的领域,而频域则是描述信号中不同频率成分的领域。通过傅里叶变换,我们可以将一个信号在时域中的表现形式转化为频域中的表现形式。
2、正弦波和余弦波:
傅里叶变换的核心是使用正弦波和余弦波的叠加来表示一个信号。在频域中,不同的频率对应于不同的正弦波和余弦波。通过将这些正弦波和余弦波的幅度和相位进行组合,可以表示出任何一个信号。
3、傅里叶级数和傅里叶积分:
傅里叶级数是离散傅里叶变换的基础,它将一个周期信号表示为一系列的正弦波和余弦波的叠加。而傅里叶积分则是连续傅里叶变换的基础,它将一个非周期信号表示为一系列积分的形式。
4、傅里叶逆变换:
傅里叶变换有一个重要的性质,就是它可以进行逆变换。通过逆变换,我们可以将频域中的信号重新转换回时域中,以便更好地分析和理解信号的特性。
在实际应用中,傅里叶变换被广泛应用于信号处理、图像处理、通信等领域。通过傅里叶变换,我们可以更好地理解信号的特性,提取有用的信息,并对信号进行滤波、压缩等处理。
理解傅里叶变换需要从频域和时域的关系入手,掌握正弦波和余弦波在频域中的作用,了解傅里叶级数和傅里叶积分的形式,并理解逆变换的意义和应用。通过这些方面的学习,可以更好地理解和应用傅里叶变换这一强大的数学工具。
傅里叶变换的意义(理解频域分析的重要性)
在信号处理领域,傅里叶变换(FourierTransform)是一种非常重要的数学工具,它可以将时域信号转换为频域信号,从而对信号进行频域分析。傅里叶变换的意义在于,它能够将复杂的信号分解成若干个简单的正弦波或余弦波,从而更好地理解信号的特性和结构。傅里叶变换不仅在信号处理领域有着广泛的应用,还被广泛地应用于图像处理、声音处理、通信系统等领域。
傅里叶变换的操作步骤
傅里叶变换的操作步骤可以分为以下几步:
1.将时域信号转换为复数形式,即将实部和虚部分别表示为正弦和余弦函数的组合形式。
2.将复数信号分解为若干个正弦波和余弦波的线性组合形式。
3.对每个正弦波和余弦波进行频谱分析,即计算其频率和幅度。
4.将所有正弦波和余弦波的频率和幅度合并成一个频域信号,即完成傅里叶变换。
频域分析的重要性
频域分析是信号处理领域中的一项重要技术,它可以帮助我们更好地理解信号的特性和结构。在时域中,信号的变化是关于时间的函数,而在频域中,信号的变化是关于频率的函数。通过傅里叶变换,我们可以将复杂的时域信号分解为若干个简单的正弦波和余弦波,从而更好地理解信号的频率分布情况。频域分析可以帮助我们识别信号中的周期性成分、噪声成分和谐振成分等,从而更好地进行信号处理和分析。
傅里叶变换的物理意义是什么?
傅立叶变换是数字信号处理领域一种很重要的算法。
要知道傅立叶变换算法的意义,首先要了解傅立叶原理的意义。傅立叶原理表明:任何连续测量的时序或信号,都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。而根据该原理创立的傅立叶变换算法利用直接测量到的原始信号,以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频率、振幅和相位。
和傅立叶变换算法对应的是反傅立叶变换算法。该反变换从本质上说也是一种累加处理,这样就可以将单独改变的正弦波信号转换成一个信号。
傅里叶变换的作用
傅里叶变换的作用就是把非正余弦周期(请注意必须是周期函数)函数转化为无限个规则的正弦余弦函数。变成规则的函数以后,虽然有无限项,但是工程取前几项精度就够用了。规则函数利于计算。把难以计算甚至无法计算的函数转化为可以计算的函数。
举例:最前面近似矩形的函数,就是有后边彩色各个无限项组成的。就是用傅里叶函数分解成后边无穷多个规则正余弦函数的。
傅里叶变换有什么意义,傅立叶变换的物理意义是什么
傅立叶变换是数字信号处理领域一种很重要的算法.要知道傅立叶变换算法的意义,首先要了解傅立叶原理的意义.傅立叶原理表明:任何连续测量的时序或信号,都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加.而根据该原理创立的傅立叶变换算法利用直接测量到的原始信号,以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频率、振幅和相位.
和傅立叶变换算法对应的是反傅立叶变换算法.该反变换从本质上说也是一种累加处理,这样就可以将单独改变的正弦波信号转换成一个信号.
因此,可以说,傅立叶变换将原来难以处理的时域信号转换成了易于分析的频域信号(信号的频谱),可以利用一些工具对这些频域信号进行处理、加工.最后还可以利用傅立叶反变换将这些频域信号转换成时域信号.
从现代数学的眼光来看,傅里叶变换是一种特殊的积分变换.它能将满足一定条件的某个函数表示成正弦基函数的线性组合或者积分.在不同的研究领域,傅里叶变换具有多种不同的变体形式,如连续傅里叶变换和离散傅里叶变换.
在数学领域,尽管最初傅立叶分析是作为热过程的解析分析的工具,但是其思想方法仍然具有典型的还原论和分析主义的特征.任意的函数通过一定的分解,都能够表示为正弦函数的线性组合的形式,而正弦函数在物理上是被充分研究而相对简单的函数类:1.
傅立叶变换是线性算子,若赋予适当的范数,它还是酉算子;2. 傅立叶变换的逆变换容易求出,而且形式与正变换非常类似;3.
正弦基函数是微分运算的本征函数,从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解.在线性时不变杂的卷积运算为简单的乘积运算,从而提供了计算卷积的一种简单手段;5.
离散形式的傅立叶的物理系统内,频率是个不变的性质,从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取;4.
著名的卷积定理指出:傅立叶变换可以化复变换可以利用数字计算机快速的算出(其算法称为快速傅立叶变换算法(FFT)).
正是由于上述的良好性质,傅里叶变换在物理学、数论、组合数学、信号处理、概率、统计、密码学、声学、光学等领域都有着广泛的应用.
2、图像傅立叶变换的物理意义
图像的频率是表征图像中灰度变化剧烈程度的指标,是灰度在平面空间上的梯度.如:大面积的沙漠在图像中是一片灰度变化缓慢的区域,对应的频率值很低;而对于地表属性变换剧烈的边缘区域在图像中是一片灰度变化剧烈的区域,对应的频率值较高.傅立叶变换在实际中有非常明显的物理意义,设f是一个能量有限的模拟信号,则其傅立叶变换就表示f的谱.从纯粹的数学意义上看,傅立叶变换是将一个函数转换为一系列周期函数来处理的.从物理效果看,傅立叶变换是将图像从空间域转换到频率域,其逆变换是将图像从频率域转换到空间域.换句话说,傅立叶变换的物理意义是将图像的灰度分布函数变换为图像的频率分布函数,傅立叶逆变换是将图像的频率分布函数变换为灰度分布函数
傅立叶变换以前,图像(未压缩的位图)是由对在连续空间(现实空间)上的采样得到一系列点的集合,我们习惯用一个二维矩阵表示空间上各点,则图像可由z=f(x,y)来表示.由于空间是三维的,图像是二维的,因此空间中物体在另一个维度上的关系就由梯度来表示,这样我们可以通过观察图像得知物体在三维空间中的对应关系.为什么要提梯度?因为实际上对图像进行二维傅立叶变换得到频谱图,就是图像梯度的分布图,当然频谱图上的各点与图像上各点并不存在一一对应的关系,即使在不移频的情况下也是没有.傅立叶频谱图上我们看到的明暗不一的亮点,实际上图像上某一点与邻域点差异的强弱,即梯度的大小,也即该点的频率的大小(可以这么理解,图像中的低频部分指低梯度的点,高频部分相反).一般来讲,梯度大则该点的亮度强,否则该点亮度弱.这样通过观察傅立叶变换后的频谱图,也叫功率图,我们首先就可以看出,图像的能量分布,如果频谱图中暗的点数更多,那么实际图像是比较柔和的(因为各点与邻域差异都不大,梯度相对较小),反之,如果频谱图中亮的点数多,那么实际图像一定是尖锐的,边界分明且边界两边像素差异较大的.对频谱移频到原点以后,可以看出图像的频率分布是以原点为圆心,对称分布的.将频谱移频到圆心除了可以清晰地看出图像频率分布以外,还有一个好处,它可以分离出有周期性规律的干扰信号,比如正弦干扰,一副带有正弦干扰,移频到原点的频谱图上可以看出除了中心以外还存在以某一点为中心,对称分布的亮点集合,这个集合就是干扰噪音产生的,这时可以很直观的通过在该位置放置带阻滤波器消除干扰
另外我还想说明以下几点:
1、图像经过二维傅立叶变换后,其变换系数矩阵表明:
若变换矩阵Fn原点设在中心,其频谱能量集中分布在变换系数短阵的中心附近(图中阴影区).若所用的二维傅立叶变换矩阵Fn的原点设在左上角,那么图像信号能量将集中在系数矩阵的四个角上.这是由二维傅立叶变换本身性质决定的.同时也表明一股图像能量集中低频区域.
2 、变换之后的图像在原点平移之前四角是低频,最亮,平移之后中间部分是低频,最亮,亮度大说明低频的能量大(幅角比较大)
傅里叶变换意义另
傅里叶变换是一种解决问题的方法,一种工具,一种看待问题的角度.
理解的关键是:一个连续的信号可以看作是一个个小信号的叠加,从时域叠加与从频域叠加都可以组成原来的信号,将信号这么分解后有助于处理.
我们原来对一个信号其实是从时间的角度去理解的,不知不觉中,其实是按照时间把信号进行分割,每一部分只是一个时间点对应一个信号值,一个信号是一组这样的分量的叠加.傅里叶变换后,其实还是个叠加问题,只不过是从频率的角度去叠加,只不过每个小信号是一个时间域上覆盖整个区间的信号,但他确有固定的周期,或者说,给了一个周期,我们就能画出一个整个区间上的分信号,那么给定一组周期值(或频率值),我们就可以画出其对应的曲线,就像给出时域上每一点的信号值一样,不过如果信号是周期的话
,频域的更简单,只需要几个甚至一个就可以了,时域则需要整个时间轴上每一点都映射出一个函数值.
傅里叶变换就是将一个信号的时域表示形式映射到一个频域表示形式;逆傅里叶变换恰好相反.这都是一个信号的不同表示形式.它的公式会用就可以,当然把证明看懂了更好.
傅立叶变换就是把一个信号,分解成无数的正弦波(或者余弦波)信号.也就是说,用无数的正弦波,可以合成任何你所需要的信号.
答案是要两个条件,一个是每个正弦波的幅度,另一个就是每个正弦波之间的相位差.
所以现在应该明白了吧,频域上的相位,就是每个正弦波之间的相位.
傅立叶变换用于信号的频率域分析,一般我们把电信号描述成时间域的数学模型,而数字信号处理对信号的频率特性更感兴趣,而通过傅立叶变换很容易得到信号的频率域特性.
傅里叶变换简单通俗理解就是把看似杂乱无章的信号考虑成由一定振幅、相位、频率的基本正弦(余弦)信号组合而成,傅里叶变换的目的就是找出这些基本正弦(余弦)信号中振幅较大(能量较高)信号对应的频率,从而找出杂乱无章的信号中的主要振动频率特点.
如减速机故障时,通过傅里叶变换做频谱分析,根据各级齿轮转速、齿数与杂音频谱中振幅大的对比,可以快速判断哪级齿轮损伤.
傅里叶变换的物理意义 一起来了解一下
傅里叶变换是数字信号处理领域一种很重要的算法。要知道傅里叶变换算法的意义,首先要了解傅里叶原理的意义。傅里叶原理表明:任何连续测量的时序或信号,都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。而根据该原理创立的傅里叶变换算法利用直接测量到的原始信号,以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频率、振幅和相位。
和傅里叶变换算法对应的是反傅里叶变换算法。该反变换从本质上说也是一种累加处理,这样就可以将单独改变的正弦波信号转换成一个信号。因此,可以说,傅里叶变换将原来难以处理的时域信号转换成了易于分析的频域信号(信号的频谱),可以利用一些工具对这些频域信号进行处理、加工。最后还可以利用傅里叶反变换将这些频域信号转换成时域信号。
从现代数学的眼光来看,傅里叶变换是一种特殊的积分变换。它能将满足一定条件的某个函数表示成正弦基函数的线性组合或者积分。在不同的研究领域,傅里叶变换具有多种不同的变体形式,如连续傅里叶变换和离散傅里叶变换。
在数学领域,尽管最初傅里叶分析是作为热过程的解析分析的工具,但是其思想方法仍然具有典型的还原论和分析主义的特征。任意的函数通过一定的分解,都能够表示为正弦函数的线性组合的形式,而正弦函数在物理上是被充分研究而相对简单的函数类:1. 傅里叶变换是线性算子,若赋予适当的范数,它还是酉算子;2. 傅里叶变换的逆变换容易求出,而且形式与正变换非常类似;3. 正弦基函数是微分运算的本征函数,从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解,在线性时复杂的卷积运算为简单的乘积运算,从而提供了计算卷积的一种简单手段;4. 离散形式的傅里叶的物理系统内,频率是个不变的性质,从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取;5. 著名的卷积定理指出:傅里叶变换可以化复变换可以利用数字计算机快速的算出(其算法称为快速傅里叶变换算法(FFT))。
正是由于上述的良好性质,傅里叶变换在物理学、数论、组合数学、信号处理、概率、统计、密码学、声学、光学等领域都有着广泛的应用。
傅里叶变换的意义是什么?
三角波的傅里叶变换公式是:f(t)是t的周期函数,如果t满足狄里赫莱条件:在一个以2T为周期内f(X)连续或只有有限个第一类间断点,附f(x)单调或可划分成有限个单调区间。
傅立叶变换表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。
傅里叶变换的意义
傅里叶变换是一种信号分析方法,让我们对信号的构成和特点进行深入的、定量的研究。把信号通过频谱的方式(包括幅值谱、相位谱和功率谱)进行准确的、定量的描述。
事实上,波形采用傅里叶变换后,就是一个50Hz的正弦波上叠加一个40Hz的正弦波,两者幅度不同,40Hz的幅度越大,波动幅度就越大,而波动的频率就是两者的差频10Hz(三相异步电动机叠频温升试验时的电流波形)。