% 不要忘記給我分, [一個大寫的微笑]
clear all
ts=0.001; % Sampling period
t=0:ts:20; % Time sequence
y=sin(t)+0.5*sin(2*t)+0.2*sin(6*t);
figure
plot(t,y)
title('Original Singal')
xlabel('Time (s)')
ylabel('Magnitude')
Fs=1/ts; % Sampling frequency
L=length(y);
NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y
Y = fft(y,NFFT)/L;
f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
% Plot single-sided amplitude spectrum.
figure
plot(f,2*abs(Y(1:NFFT/2+1)))
title('Single-Sided Amplitude Spectrum of y(t)')
xlim([0,3])
xlabel('Frequency (Hz)')
ylabel('|Y(f)|')
求xa=exp(-1000*abs(t))在t=[-0.005,0.005]的傅里葉變換。
Dt=0.00005;
t=-0.005:Dt:0.005;
xa=exp(-1000*abs(t)); %模擬信號
Wmax=2*pi*2000; %Dt=0.00005 so 周期為2*pi*2000
K=500;k=0:1:K;
W=k*Wmax/K; %將Wmax分為等間隔的500點(diǎn),W是離散化后的旋轉(zhuǎn)因子
Xa=xa*exp(-j*t'*W)*Dt;
Xa=real(Xa); %Xa=real(Xa)其實(shí)是取Xa各元素的模(幅值)
%連續(xù)時間傅立葉變換
W=[-fliplr(W),W(2:501)];
%頻率從 -Wmax to Wmax
Xa=[fliplr(Xa), Xa(2:501)];
% Xa 范圍 -Wmax to Wmax
figure(1)
subplot(2,1,1);
plot(t*1000,xa,'.');
xlabel('t in msec');
ylabel('xa(t)');
gtext('模擬信號');
subplot(2,1,2);
plot(W/(2*pi*1000),Xa*1000,'.');
xlabel('Frequence in KHz');
ylabel('Xa(jw)*1000');
gtext('連續(xù)時間傅里葉變換');
fourier變換是將連續(xù)的時間域信號轉(zhuǎn)變到頻率域;它可以說是laplace變換的特例,laplace變換是fourier變換的推廣,存在條件比fourier變換要寬,是將連續(xù)的時間域信號變換到復(fù)頻率域(整個復(fù)平面,而fourier變換此時可看成僅在jω軸);z變換則是連續(xù)信號經(jīng)過理想采樣之后的離散信號的laplace變換,再令z=e^st時的變換結(jié)果(t為采樣周期),所對應(yīng)的域?yàn)閿?shù)字復(fù)頻率域,此時數(shù)字頻率ω=ωt。
在百度上搜的,不知道是不是你要的答案?。?!希望能幫到你?。?/p>
這個證明高數(shù)書上就有,莫非,你沒學(xué)過高數(shù)就學(xué)福利葉變換了?
高數(shù)書上用三角函數(shù)系的理論證明了任何定義在實(shí)數(shù)域內(nèi)、周期為2π、滿足狄利克雷條件的周期函數(shù)都能展開為傅里葉級數(shù),通過伸縮變換,可以擴(kuò)展到任何周期為2l的函數(shù)都能展開。(M,同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系:高等數(shù)學(xué)第六版(下冊)。北京:高等教育出版社,2007)
如果不是周期函數(shù),我們可以將上面的結(jié)論把周期2l趨向于無窮大,即函數(shù)的周期為無窮大,然后把傅里葉級數(shù)用指數(shù)表示,級數(shù)中的求和用積分代替。最后就自然得到了傅里葉變換的表達(dá)式。(M,姚端正,梁家寶等:數(shù)學(xué)物理方法。北京:科學(xué)出版社,2010)
這里并不是你認(rèn)為的約等于,實(shí)際上就是等于,級數(shù)與積分可以完全消除真實(shí)函數(shù)與“約等于”之間的差距。
這個證明高數(shù)書上就有,莫非,你沒學(xué)過高數(shù)就學(xué)福利葉變換了?高數(shù)書上用三角函數(shù)系的理論證明了任何定義在實(shí)數(shù)域內(nèi)、周期為2π、滿足狄利克雷條件的周期函數(shù)都能展開為傅里葉級數(shù),通過伸縮變換,可以擴(kuò)展到任何周期為2l的函數(shù)都能展開。
(M,同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系:高等數(shù)學(xué)第六版(下冊)。北京:高等教育出版社,2007)如果不是周期函數(shù),我們可以將上面的結(jié)論把周期2l趨向于無窮大,即函數(shù)的周期為無窮大,然后把傅里葉級數(shù)用指數(shù)表示,級數(shù)中的求和用積分代替。
最后就自然得到了傅里葉變換的表達(dá)式。(M,姚端正,梁家寶等:數(shù)學(xué)物理方法。
北京:科學(xué)出版社,2010)這里并不是你認(rèn)為的約等于,實(shí)際上就是等于,級數(shù)與積分可以完全消除真實(shí)函數(shù)與“約等于”之間的差距。
傅里葉變換的實(shí)質(zhì)是將一個信號分離為無窮多多正弦/復(fù)指數(shù)信號的加成,也就是說,把信號變成正弦信號相加的形式——既然是無窮多個信號相加,那對于非周期信號來說,每個信號的加權(quán)應(yīng)該都是零——但有密度上的差別,你可以對比概率論中的概率密度來思考一下——落到每一個點(diǎn)的概率都是無限小,但這些無限小是有差別的
所以,傅里葉變換之后,橫坐標(biāo)即為分離出的正弦信號的頻率,縱坐標(biāo)對應(yīng)的是加權(quán)密度
對于周期信號來說,因?yàn)榇_實(shí)可以提取出某些頻率的正弦波成分,所以其加權(quán)不為零——在幅度譜上,表現(xiàn)為無限大——但這些無限大顯然是有區(qū)別的,所以我們用沖激函數(shù)表示
傅里葉變換是把各種形式的信號用正弦信號表示,因此非正弦信號進(jìn)行傅里葉變換,會得到與原信號頻率不同的成分——都是原信號頻率的整數(shù)倍。這些高頻信號是用來修飾頻率與原信號相同的正弦信號,使之趨近于原信號的。所以說,頻譜上頻率最低的一個峰(往往是幅度上最高的),就是原信號頻率。
傅里葉變換把信號由時域轉(zhuǎn)為頻域,因此把不同頻率的信號在時域上拼接起來進(jìn)行傅里葉變換是沒有意義的——實(shí)際情況下,我們隔一段時間采集一次信號進(jìn)行變換,才能體現(xiàn)出信號在頻域上隨時間的變化。
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