傅里叶变换

今天说一说数学上的傅里叶变换,后面可能在做工程应用上会用得到。傅里叶分析的使用场景挺多,有对信号特性进行分析的,有数据压缩方面的应用(如jpeg图像压缩用到了DCT,余弦正交基)。

傅里叶变换是将信号从一维时域信号(二维或三维空间域信号)转换为频域的过程,频域就是频率域,频率是变化快慢的度量,其单位为赫兹(hz)。

傅里叶分析基于三角函数的正交性原理,从直流分量,到基频,倍频之间存在着正交性,从而利用这种性质将函数分解为不同的正交基下面(不同频率)的幅值、相位。

傅里叶变换可以在实数域进行,也可以在复数域进行,相比于实数域,复数域的表达式更简洁,但是理解起来稍微麻烦些(欧拉公式的理解+复数域表示相位和幅值)。具体可以参考引文中的介绍。

基于python语言的傅里叶变换的代码实现有基于numpy的实现,如:Xfft = np.fft.fft(x)(其中x为原始信号信息),具体结果的解释参考引文。

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