5.2 理解傅里叶变换
5.2.1 连续的频率
周期波形的傅立叶级数包含基频的谐波。我们可以使用如图5.14右侧所示的频率幅值图来绘制时域波形的谐波。
现实世界的波形从来都不是真正的周期性的,因为它们包含与信息内容相关的瞬态和随机成分。非周期波形不能展开成傅立叶级数,因为无法获得波形的周期。为了使用傅里叶级数,我们可以假设波形在“无限”时间后重复。
如果假设波形的周期趋于正无穷,那么基频和相关谐波之间的间隔趋于零。为了观察周期趋于无穷大的影响,我们可以分析增加周期长度的影响。图5.15给出了增加周期长度的方形脉冲的频率幅值图。请注意,随着周期长度的增加,谐波的数量也增加(导致谐波之间的空间变小),谐波的幅度减小,因为时域和傅立叶级数表示中的总能量必须保持不变。
周期趋于无穷大的方波得到的频率幅值响应是连续频率响应。波形中的总能量保持不变,谐波欸都幅度是1/T数量级。实际绘制频率幅度响应需要对y轴对T进行放缩。因此,在将傅里叶级数方程转化为傅里叶变换时,我们需要将傅里叶级数系数乘以一个因子。
5.2.2 傅里叶变换
对式(5.29)两边乘以T:
5.2.3 傅里叶反变换
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