三大变换与自控(六)傅立叶变换的性质,平移,对称,卷积等

本文探讨了傅立叶变换的性质,包括时域平移和对称性,说明如何利用这些性质简化复杂函数的傅立叶变换计算。此外,介绍了卷积的概念,它是分析系统和模拟输出的重要工具,可以通过乘以函数的傅立叶变换并逆变换来实现。文章强调了这些理论在实际问题解决中的应用价值。

前面的文章中我们推导出了傅立叶变换的公式,但是显然在实际应用中,这样的计算过程依旧是非常复杂的。

是否存在一些方法可以让计算变得简单一些呢?

答案是肯定的,这篇文章将探讨傅立叶变换的一些性质,从一些简单的函数的ft来推导出复杂函数的ft。

首先,先来看最简单的时域上的平移。

如果一个函数在时域上发生了平移,那么它的ft会有什么改变吗?

在这里插入图片描述
证明过程很简单,我们只需要使用换元法代入公式再整理一下就可以了:
在这里插入图片描述
把t=u+T代入,变成对u的积分:
在这里插入图片描述
最后发现,时域上向右平移T对ft的影响只是乘e^-(jwT)。

除了平移之外,还有时域上的对称。如果函数相对于y轴对称,ft会有什么影响?
在这里插入图片描述
我们用同样的办法代入公式整理:
在这里插入图片描述
这里我们也是换元,最后整理一下正负号,得出结论:

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