sin傅利葉變換公式 Matlab與傅利葉變換

2021-10-14 04:47:18 字數 2012 閱讀 5450

今天,二狗給大家講一講matlab實現傅利葉變換。

大家都知道,訊號分為兩種,確定訊號和不確定訊號。在確定訊號中,有兩個非常重要的類別,時域分析和頻域分析。而將兩者充分結合的,就是我們今天要講的傅利葉變換。

絕大多數工科狗在大一或者大二的時候,都或多或少接觸過傅利葉變換。二狗也不例外。當初二狗學《復變函式與積分變換》時,差點被搞成死狗,就是因為傅利葉變換。

下面這個三維圖就是頻域和時域上的週期函式,非常形象的顯示了這個道理。

由上可知,在空間中。從頻率或者時域的角度都可以描述這個週期函式。

下面,我們先幫助大家簡單回憶一下傅利葉變換的基本原理。

週期函式都是時域表示式,既然有週期,當然也就有頻率。有些時候,我們需要用到函式的頻域表示式。這就需要在頻域和時域之間轉化。

最簡單的就是利用週期函式的三角函式展開式,公式如下

以上是三角展開形式,今天我們不用這個,完全是為了方便大家理解,所以先說了乙個簡單的(見諒)。

我們今天要用的是復指數形式

當然,兩種形式可以相互轉換的,只需要利用尤拉公式

下面,我舉乙個簡單的函式作為例子f(t)=sin(t)+2*cos(t)。

我們來對它進行傅利葉變換。根據已有的公式,我們一步步推進,我們先畫出這個函式的影象

下面的幾步將傅利葉變換的引數全部求解出來,依據的就是復指數形式表示式(看不懂的同學倒回去看一看剛才講的公式)。

k=-n:n;w=pi*k/(n*dt);fw=dt*ft*exp(-j*t1'*w);
然後,對fw進行一次絕對值變化。得到最終的結果。

以上就是訊號的頻域分析。即傅利葉表示式影象

既然有頻域函式,那當然就有頻譜圖。週期函式往往是連續的,但是頻率卻是離散的。

廢話不說了,上**:

ts=0.4;  %取樣週期,可通過改變取樣週期大小觀察抽樣訊號的頻譜變化dt=0.1;t1=0:dt:10;ft=sin(t1)+2*cos(t1);%subplot(1)plot(t1,ft);%gridaxis('auto');xlabel('t');ylabel('f(t)');title('函式影象');hold onfiguren=400;k=-n:n;w=pi*k/(n*dt);fw=dt*ft*exp(-j*t1'*w);plot(w,abs(fw));grid;axis('auto')xlabel('omega');ylabel('f(w)');title('訊號的頻譜');hold onfigure%下面代表抽樣過程t2=0:ts:10;fst=sin(t2)+2*cos(t2);plot(t1,ft,'r*');hold onfigure%stem適合畫火柴棍型圖stem(t2,fst);gridaxis('auto')xlabel('t');ylabel('fs(t)');title('抽樣後的訊號');%hold offfsw=ts*fst*exp(-j*t2'*w);%subplot(224)plot(w,abs(fsw));gridaxis('auto')xlabel('omega');ylabel('fs(w)');title('抽樣訊號的頻譜');

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