先读文章:傅里叶分析之掐死教程(完整版)更新于2014.06.06 - 知乎 (zhihu.com)
傅里叶级数
一、内容:每个周期性函数都可以表示为无穷多个不同频率的正弦函数的叠加。
二、公式:
三、从时域到频域所保留的三点信息:
(1)频率
(2)每个频率所在的振幅
(3)每个频率所在的相位
四、标准正交基为:
(1)1
(2)
(3)
相互之间的内积(乘积在-pi到pi上的定积分)都等0
傅里叶变换
欧拉公式:,表示在复平面单位圆上逆时针旋转.
傅里叶变换公式:
这个公式是怎么来的:
我们知道 中包含所有频率,每个频率都具有相应相位和振幅,而傅里叶变换的目的就是找到每个频率下的相位和振幅,表示为。从上面傅里叶级数的表示公式可以看出,振幅和相位就是通过和表示的。傅里叶变换的公式的目的就是找到每个频率所对应的和。
包含所有频率,每个频率都有一个sin和一个cos(为保证每个频率对应的都有相位信息)
仅包含一个频率,由欧拉公式()可知频率为.
每个频率分量相互都正交,所以将中频率为的部分抽取了出来,最终得到和的信息。
在一些情况下,只考虑表示振幅与频率的关系,并不用,因为在一些应用中相位用处不大。
而要知道相位信息,和两者都需要。
参考视频:B站首发!草履虫都能看懂的【傅里叶变换】讲解,清华大学李永乐老师教你如何理解傅里叶变换,辨清美颜和变声原理,!!_哔哩哔哩_bilibili