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这份是本人的学习笔记,课程为网易公开课上的斯坦福大学公开课:傅里叶变换及其应用。
从傅里叶级数开始,后续过渡到傅里叶变换。
分析与合成总是成对出现,我们把复杂的信号分离成简单信号,然后进行我们需要的处理,最后再组合成原始信号。
傅里叶分析与合成是由线性运算完成的,线性运算包含有积分和序列。傅里叶分析经常被认为是线性分析的一部分。
周期性现象有两种:
例:圆环上的热量分布
在这个例子里面认为温度不受时间影响,温度与圆环的位置有关。
我们从圆环上的某点A测试圆环的温度,然后沿着顺时针方向一直测试,最终又会回到A点继续顺时针测试温度,这样我们就能得到呈现周期性的温度值。
从上述测试我们可以得到初步结果:
目标(圆环)重复--->目标对称--->相关值的周期性
这里引出一个论点:傅里叶分析通常与具有对称性问题相关
两者有时会一起出现,如波动(wave motion)。
一个规则的波动含有波长($\lambda$)与频率($\vartheta$)属性。
两者有以下关系:
设波的传播速度为$v$,有
$v = \lambda \cdot \vartheta $
波长与频率成反比例关系。在很多情况下,这种反比例关系能应用到傅里叶分析的复杂情况。
由于数学上有$sin$,$cos$,可以通过这些简单的表达式来表示周期性现象。
$cos(T+2\pi) = cos(T)$
为什么$sin$、$cos$能表达空间上的周期性呢?因为$sin$与$cos$分别为单位圆的纵、横坐标,而圆在空间上市重复的对称的,走过一圈后会回到原点。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/TaigaCon/p/4913979.html