信号与系统9:傅里叶变换性质

讲了很多傅里叶变换的性质,从简单的线性性,以及时域与频域的关系,对偶性,能量的帕斯瓦尔公式,到最重要的卷积性质和相乘性质(调制性质)

1.时域与频域的关系:当时间扩大,频域就相应缩小,视频中一个比较好理解的例子:播放录音时,加快播放速度,声音就会变沉重;减缓播放速度,声音就边尖;

2.线性性,以及帕斯瓦尔挺好理解的,对偶性好像不是很好理解;

3.卷积性质是滤波的基础,相乘性质是调制的基础;

卷积性质,想透露的本质:时域上卷积在时域上可以相乘,讲得有点空,教授讲得是,讲一个信号分解成无数个复指数信号(复指数信号对应的傅里叶变换是是该信号与相对应上的频率响应,叫做该LTI系统的特征函数,频率响应为特征值),由线性性质将所有的复指数信号所对应的输出相加,便可以得到输出也用傅里叶级数表示的方程,不同的是此时的傅里叶系数=输入信号的傅里叶系数与对应的频率响应的乘积。时域上的卷积导致频率上的乘积,不正是可以让滤波截断某些频率嘛?所以为滤波的基础。


相乘性质是调制的性质呢?假设载波为正弦信号,正弦信号的傅里叶变换是两个脉冲函数,时域上的卷积不正是将频谱的搬移嘛?故为调制的基础。


4.比如微分滤波器

由微分性质可以知道,信号微分后的傅里叶变换就是该信号的傅里叶变换乘以jw。我们可以认定该LTI系统的频率响应为jw。有jw与w的关系可以看出,微分滤波器是缩小低频,放大高频信号。比如一张图片,变换快的字面上就为频率高的(也就是边界条件),变换缓慢的就是低频信号,所以将一张图片通过微分滤波器后,得到的结果就是图片边界条件,也就是图片的大致轮廓。


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记住一些重要的信号的傅里叶变换是什么,这样在知道频域上的就不用反变换求了,直接记出来便可!

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