傅里叶变换公式
将时域信号变换为频域表示
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公式展示
F(ω)=∫_{-∞}^∞ f(t)e^(-iωt)dt,f(t)=1/(2π)∫_{-∞}^∞ F(ω)e^(iωt)dω
傅里叶变换对
字母含义
字母
含义
f(t)
时域函数(原函数)
F(ω)
频域函数(像函数)
ω
角频率(rad/s)
i
虚数单位(i²=-1)
公式详解
傅里叶变换将时域信号分解为不同频率的正弦波叠加,广泛应用于信号处理、图像处理、通信等领域。
正变换
:F(ω)=∫_{-∞}^∞ f(t)e^(-iωt)dt
逆变换
:f(t)=1/(2π)∫_{-∞}^∞ F(ω)e^(iωt)dω
线性性质
:F[af+bg]=aF[f]+bG[g]
时移性质
:F[f(t-t₀)]=e^(-iωt₀)F(ω)
频移性质
:F[e^(iω₀t)f(t)]=F(ω-ω₀)
卷积定理
:F[f*g]=F(ω)·G(ω)
帕塞瓦尔
:∫|f(t)|²dt=1/(2π)∫|F(ω)|²dω
典型例题
例1:矩形脉冲
f(t)=1(|t|
例2:指数衰减
f(t)=e^(-at)(a>0,t>0),F(ω)=1/(a+iω)
例3:冲激函数
F[δ(t)]=1,F[1]=2πδ(ω)
常见误区与注意事项
正逆变换系数
正变换无系数,逆变换有1/(2π)。也有对称定义(各带1/√(2π))。
收敛条件
f(t)绝对可积时傅里叶变换存在。
离散傅里叶变换
实际数字信号处理中用DFT/FFT,是连续傅里叶变换的离散近似。
常见问题
傅里叶变换有什么用?
将时域信号转换到频域,分析信号的频率成分,广泛用于信号处理。
傅里叶变换和拉普拉斯变换区别?
傅里叶变换沿虚轴积分,拉普拉斯变换在复平面上更一般化。
卷积定理是什么?
时域卷积对应频域乘积:F[f*g]=F(ω)G(ω)。
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