讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅里葉是電子、熱力、數(shù)學人的噩夢,他和拉格朗日(he)、拉普拉斯(hehe)是一個時期的著名學者,因?qū)鳠崂碚摰呢暙I當選巴黎科學院院士,2013年的美國大學生數(shù)學建模比賽的A題核心思想就是傅里葉定律,樓主深深地被絆了一跤。
電子類學科中廣泛運用的則是傅里葉變換,傅里葉變換傳奇就傳奇在它解決了兩個物理量的隔閡,任何連續(xù)測量的時序或信號,都可以在傅里葉變換的基礎(chǔ)上表示為不同頻率的正弦波信號的無限疊加。
根據(jù)原信號的不同,可以將傅里葉變換分為
傅里葉變換公式
傅里葉變換性質(zhì)
(線性性質(zhì)是將任意信號分解為不同頻率的正弦信號的理論基礎(chǔ),有了這個性質(zhì),才能將不同頻率的信號進行線性疊加而不影響變換后的信號的屬性。)
兩函數(shù)之和的傅里葉變換等于各變換之和,數(shù)學描述:
若函數(shù)
若函數(shù)
存在傅里葉變換,則對任意實數(shù),函數(shù)也存在傅里葉變換,且有。式中花體若函數(shù)
當時的極限為0,而其導函數(shù)的傅里葉變換存在,則有,即導函數(shù)的傅里葉變換等于原函數(shù)的傅里葉變換乘以因子。更一般地,若,且 存在,則,即階導數(shù)的傅里葉變換等于原函數(shù)的傅里葉變換乘以因子。若函數(shù)
及都在上絕對可積,則卷積函數(shù)(或者)的傅里葉變換存在,且。卷積性質(zhì)的逆形式為,即兩個函數(shù)卷積的傅里葉逆變換等于它們各自的傅里葉逆變換的乘積乘以。例子(來自維基百科:卷積)
圖示兩個方形脈沖波的卷積。其中函數(shù) "
圖示方形脈沖波和指數(shù)衰退的脈沖波的卷積(后者可能出現(xiàn)于 RC電路中),同樣地重疊部份面積就相當于 "
若函數(shù)
可積且平方可積,則。其中是 的傅里葉變換。存在意義
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