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【數字信号處理】傅裡葉變換性質 ( 傅裡葉變換線性性質 | 傅裡葉變換時移性質 )

文章目錄

  • ​​一、傅裡葉變換線性性質​​
  • ​​二、傅裡葉變換時移性質​​
  • ​​證明過程​​

一、傅裡葉變換線性性質

傅裡葉變換 線性性質 :

兩個序列之和 的 傅裡葉變換 ,

等于

兩個序列 的 傅裡葉變換 之和 ;

S

F

T

[

a

x

1

(

n

)

+

b

x

2

(

n

)

]

=

a

S

F

T

[

x

1

(

n

)

]

+

b

S

F

T

[

x

2

(

n

)

]

SFT[ax_1(n) + bx_2(n)] = aSFT[x_1(n)] + bSFT[x_2(n)]

SFT[ax1(n)+bx2(n)]=aSFT[x1(n)]+bSFT[x2(n)]

代入 傅裡葉變換 公式

S

F

T

[

x

(

n

)

]

=

X

(

e

j

ω

)

=

n

=

+

x

(

n

)

e

j

ω

n

SFT[x(n)] = X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n}

SFT[x(n)]=X(ejω)=n=−∞∑+∞x(n)e−jωn

得到 :

S

F

T

[

a

x

1

(

n

)

+

b

x

2

(

n

)

]

=

a

X

1

(

e

j

ω

)

+

b

X

2

(

e

j

ω

)

SFT[ax_1(n) + bx_2(n)] = aX_1(e^{j\omega}) + bX_2(e^{j\omega})

SFT[ax1(n)+bx2(n)]=aX1(ejω)+bX2(ejω)

二、傅裡葉變換時移性質

傅裡葉變換時移性質 :

序列信号 在 " 時間 " 上 , 進行一系列 " 平移 " 之後 ,

平移 隻是影響 序列信号傅裡葉變換 的 " 相頻特性 " ,

平移 沒有影響 序列信号傅裡葉變換 的 " 幅頻特性 " ;

x

(

n

)

x(n)

x(n) 序列 線性移位

n

-n_0

−n0 後 為

x

(

n

n

)

x(n - n_0)

x(n−n0) ,

x

(

n

n

)

x(n - n_0)

x(n−n0) 序列的 傅裡葉變換

S

F

T

[

x

(

n

n

)

]

SFT[x(n - n_0)]

SFT[x(n−n0)] 是

原來的

x

(

n

)

x(n)

x(n) 序列 的 傅裡葉變換

S

F

T

[

x

(

n

)

]

SFT[x(n)]

SFT[x(n)] 乘以

e

j

ω

n

e^{-j \omega n_0}

e−jωn0 ;

使用公式表示為 :

S

F

T

[

x

(

n

n

)

]

=

e

j

ω

n

X

(

e

j

ω

)

SFT[x(n - n_0)] = e^{-j \omega n_0} X(e^{j \omega})

SFT[x(n−n0)]=e−jωn0X(ejω)

證明過程

傅裡葉變換公式為 :

S

F

T

[

x

(

n

)

]

=

X

(

e

j

ω

)

=

n

=

+

x

(

n

)

e

j

ω

n

SFT[x(n)] = X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n}

SFT[x(n)]=X(ejω)=n=−∞∑+∞x(n)e−jωn

x

(

n

)

x(n)

x(n) 序列 , 在時間次元

n

n

n 的基礎上 , 平移

n

n_0

n0 , 得到的序列是

x

(

n

n

)

x(n - n_0)

x(n−n0) ,

代入 傅裡葉變換 公式後得到 :

S

F

T

[

x

(

n

n

)

]

=

n

=

+

x

(

n

n

)

e

j

ω

n

SFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n - n_0) e^{-j \omega n}

SFT[x(n−n0)]=n=−∞∑+∞x(n−n0)e−jωn

n

=

n

n

n' = n - n_0

n′=n−n0 , 則有

n

=

n

+

n

n = n' + n_0

n=n′+n0 , 代入到上面的式子中 :

S

F

T

[

x

(

n

n

)

]

=

n

=

+

x

(

n

)

e

j

ω

(

n

+

n

)

SFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n ') e^{-j \omega ( n' + n_0 )}

SFT[x(n−n0)]=n=−∞∑+∞x(n′)e−jω(n′+n0)

展開

e

j

ω

(

n

+

n

)

e^{-j \omega ( n' + n_0 )}

e−jω(n′+n0) 得到 :

S

F

T

[

x

(

n

n

)

]

=

n

=

+

x

(

n

)

e

j

ω

n

e

j

ω

n

SFT[x(n - n_0)] = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n ') e^{-j \omega n' } e^{-j \omega n_0 } \ \ \ \ ①

SFT[x(n−n0)]=n=−∞∑+∞x(n′)e−jωn′e−jωn0    ①

傅裡葉變換公式為 :

X

(

e

j

ω

)

=

n

=

+

x

(

n

)

e

j

ω

n

X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n) e^{-j \omega n}

X(ejω)=n=−∞∑+∞x(n)e−jωn

使用

n

n'

n′ 替換上面公式中的

n

n

n , 可得到 ;

X

(

e

j

ω

)

=

n

=

+

x

(

n

)

e

j

ω

n

X(e^{j\omega}) = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} x(n') e^{-j \omega n'} \ \ \ \ ②

X(ejω)=n=−∞∑+∞x(n′)e−jωn′    ②

将 ② 帶入到 ① 中 , 可以得到

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