离散时间傅里叶变换(一)

一、非周期信号的表示:离散时间博里叶变换

1.1、离散时间傅里叶变换的导出

1、 离散时间傅里叶变换对(要清楚推导过程)
离散时间傅里叶变换(一)_第1张图片

  1. X(ejw)称为离散时间傅里叶变换,这一对式子就是离散时间傅里叶变换对。

  2. 上式称为综合公式,下式称为分析公式

2、离散时间傅里叶变换和连续时间情况相比具有许多相似之处。两者的主要差别在于离散时间变换X(ejw)的周期性和综合公式中的有限积分区间。

例一:
离散时间傅里叶变换(一)_第2张图片
例二:
离散时间傅里叶变换(一)_第3张图片
例三:
离散时间傅里叶变换(一)_第4张图片

1.2、关于离散时间博里叶变换的收敛问题

1、在信号为无限长的情况下,必须考虑下式
在这里插入图片描述
中无穷项求和的收敛问题。

如果x[n]是绝对可和的,即
在这里插入图片描述
或者,如果这个序列的能量是有限的,即
在这里插入图片描述
那么就一定收敛。

2、下式
在这里插入图片描述
的积分是一个有限的积分区间内进行的,因此不存在收敛问题。

二、周期信号的傅里叶变换

1、考虑如下信号
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x[n]的傅里叶变换正是如下冲激串
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2、考虑一个周期序列x[n],周期为N,其傅里叶级数为
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这时,傅里叶变换就是
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这样,一个周期信号的傅里叶变换就能直接从他的傅里叶系数得到。

三、由线性常系数差分方式表征的系统

1、对于一个线性时不变系统而言,其输出y[n]和输入x[n]之间的线性常系数差分方程一般具有如下形式:
在这里插入图片描述
此性式的差分方程一般称为N阶差分方程。

有两个方法来确定H(ejw)
①第一种是利用复指数是线性时不变系统特征函数来求。

②第二种是利用离散时间傅里叶变换的卷积,线性和时移性质来求。

2、设X(ejw)、Y(ejw)和H(ejw)分别是输出x[n]、输出y[n]和单位冲脉冲响应h[n]的傅里叶变换,那么离散时间傅里叶变换的卷积性质就意味着有
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两边应用傅里叶变换,并利用线性和时移性质,可得
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或等效为
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