深入浅出的讲解傅里叶变换(2)
深入浅出的讲解傅里叶变换讲述
深入浅出的讲解傅里叶变换从我们出生，我们看到的世界都以时间贯穿，股票的走势、人的身高、汽车的轨迹都会随着时间发生改变。
这种以时间作为参照来观察动态世界的方法我们称其为时域分析。
而我们也想当然的认为，世间万物都在随着时间不停的改变，并且永远不会静止下来。
但如果我告诉你，用另一种方法来观察世界的话，你会发现世界是永恒不变的，你会不会觉得我疯了？我没有疯，这个静止的世界就叫做频域。
先举一个公式上并非很恰当，但意义上再贴切不过的例子：在你的理解中，一段音乐是什么呢？这是我们对音乐最普遍的理解，一个随着时间变化的震动。
但我相信对于乐器小能手们来说，音乐更直观的理解是这样的：好的！下课，同学们再见。
是的，其实这一段写到这里已经可以结束了。
上图是音乐在时域的样子，而下图则是音乐在频域的样子。
所以频域这一概念对大家都从不陌生，只是从来没意识到而已。
现在我们可以回过头来重新看看一开始那句痴人说梦般的话：世界是永恒的。
将以上两图简化：时域：频域：在时域，我们观察到钢琴的琴弦一会上一会下的摆动，就如同一支股票的走势；而在频域，只有那一个永恒的音符。
抱歉，这不是一句鸡汤文，而是黑板上确凿的公式：傅里叶同学告诉我们，任何周期函数，都可以看作是不同振幅，不同相位正弦波的叠加。
在第一个例子里我们可以理解为，利用对不同琴键不同力度，不同时间点的敲击，可以组合出任何一首乐曲。
而贯穿时域与频域的方法之一，就是传中说的傅里叶分析。
傅里叶分析可分为傅里叶级数（Fourier Serie）和傅里叶变换（Fourier Transformation），我们从简单的开始谈起。
二、傅里叶级数（Fourier Series）还是举个栗子并且有图有真相才好理解。
如果我说我能用前面说的正弦曲线波叠加出一个带90度角的矩形波来，你会相信吗？你不会，就像当年的我一样。
但是看看下图：第一幅图是一个郁闷的正弦波cos（x）第二幅图是2个卖萌的正弦波的叠加cos（x）+a.cos（3x）第三幅图是4个发春的正弦波的叠加第四幅图是10个便秘的正弦波的叠加随着正弦波数量逐渐的增长，他们最终会叠加成一个标准的矩形，大家从中体会到了什么道理？（只要努力，弯的都能掰直！）随着叠加的递增，所有正弦波中上升的部分逐渐让原本缓慢增加的曲线不断变陡，而所有正弦波中下降的部分又抵消了上升到最高处时继续上升的部分使其变为水平线。
傅里叶变换最通俗的理解
傅里叶变换最通俗的理解傅里叶变换是一种数学工具，它可以将一个周期性信号分解成多个不同频率的正弦波，并且可以将非周期性信号转换成一个连续的频谱图。
在信号处理、图像处理、音频处理等领域中，傅里叶变换被广泛应用。
本文将从以下几个方面来解释傅里叶变换的原理和应用。
一、什么是傅里叶级数在介绍傅里叶变换之前，我们需要先了解傅里叶级数。
傅里叶级数是一种将周期性函数表示为无穷多个正弦和余弦函数之和的方法。
具体地说，给定一个周期为T的函数f(t)，可以表示为以下形式：f(t) = a0 + Σ(an*cos(nωt) + bn*sin(nωt))其中ω=2π/T，a0、an和bn是常数系数。
这个式子意味着，任何一个周期函数都可以被分解成由不同频率的正弦波组成的和。
这就是傅里叶级数的基本思想。
二、什么是离散时间傅里叶变换离散时间傅里叶变换（Discrete Fourier Transform, DFT）是一种将离散时间序列（例如数字信号）转换为频域表示的方法。
它可以将一个长度为N的离散时间序列x(n)转换成一个长度为N的复数序列X(k)，其中k=0,1,...,N-1。
具体地说，DFT可以用以下公式表示：X(k) = Σ(x(n)*exp(-j2πnk/N))其中j是虚数单位，n和k分别是时间和频率的索引。
这个式子意味着，任何一个离散信号都可以被分解成由不同频率的正弦波组成的和。
DFT将原始信号转换成了一组复数表示，其中每个复数表示了对应频率上正弦波和余弦波的振幅和相位。
三、什么是傅里叶变换傅里叶变换（Fourier Transform, FT）是一种将连续时间信号转换为频域表示的方法。
它可以将一个连续时间函数f(t)转换成一个连续频谱函数F(ω)，其中ω是角频率。
具体地说，FT可以用以下公式表示：F(ω) = ∫f(t)*exp(-jωt)dt这个式子意味着，任何一个连续信号都可以被分解成由不同角频率的正弦波组成的积分。
傅里叶变换公式的意义和理解
傅里叶变换公式的意义和理解摘要：1.傅里叶变换的基本概念和原理2.傅里叶变换的重要性3.傅里叶变换的应用领域4.深入理解傅里叶变换公式5.总结与展望正文：一、傅里叶变换的基本概念和原理傅里叶变换是一种将时间域或空间域中的信号转换为频域中的信号的数学方法。
它的基本原理是通过将原始信号分解成一组不同频率的正弦波，从而实现对信号的分析和处理。
傅里叶变换的核心公式为：X(ω) = ∫x(t)e^(-jωt) dt其中，X(ω)表示频域信号，x(t)表示时域信号，ω表示角频率，j表示虚数单位。
二、傅里叶变换的重要性傅里叶变换在信号处理、图像处理、通信等领域具有重要的应用价值。
它有助于我们更好地理解信号的频谱特性，从而为后续的信号处理和分析提供有力的理论依据。
三、傅里叶变换的应用领域1.信号处理：傅里叶变换有助于分析信号的频率成分，如音频信号、图像信号等。
2.图像处理：傅里叶变换可用于图像的频谱分析，如边缘检测、滤波等。
3.通信系统：傅里叶变换在通信系统中广泛应用于信号调制、解调、多路复用等领域。
4.量子力学：傅里叶变换在量子力学中具有重要作用，如描述粒子在晶体中的能级结构等。
四、深入理解傅里叶变换公式1.离散傅里叶变换：离散傅里叶变换是将离散信号从时域转换到频域的一种方法，如快速傅里叶变换（FFT）算法。
2.小波变换：小波变换是傅里叶变换的一种推广，可以实现信号的高频局部化分析，适用于图像压缩、语音处理等领域。
3.分数傅里叶变换：分数傅里叶变换是在傅里叶变换基础上发展的一种数学方法，可以实现信号的相位和幅度分析。
五、总结与展望傅里叶变换作为一种重要的数学工具，在各个领域具有广泛的应用。
随着科技的发展，傅里叶变换及相关理论不断得到拓展和深化，为人类探索复杂信号和系统提供了强大的支持。
傅里叶变换的基础知识
傅里叶变换的基础知识傅里叶变换是一项基础的数学工具，广泛应用于物理学、工程学、计算机科学、信号处理等领域。
本文将介绍傅里叶变换的基本概念，其中包括连续傅里叶变换和离散傅里叶变换。
1. 连续傅里叶变换在介绍傅里叶变换之前，我们需要先了解两个概念：周期函数和Fourier 级数。
周期函数是指在一定区间内具有重复特征的函数，而 Fourier 级数是将一个周期函数表示为正弦和余弦函数的和。
傅里叶变换是将一个函数表示为一系列不同频率的正弦和余弦函数的和，可以理解为是将 Fourier 级数推广到了一般的非周期函数上。
具体来说，若一个函数 f(x) 满足某些条件，那么它可以被表示为如下形式：F(ω) = ∫ f(x) e^(-iωx) dx其中，F(ω) 是函数 f(x) 的傅里叶变换，ω 表示角频率，即单位时间内变化的弧度数。
从公式可以看出，傅里叶变换将函数 f(x) 转化成一个复数F(ω)，表示了该函数在不同频率下的振幅和相位信息。
特别地，若函数f(x) 是实函数且满足对称性条件，那么它的傅里叶变换F(ω) 是一个实函数。
2. 离散傅里叶变换连续傅里叶变换适用于连续信号的处理，但在实际应用中，我们往往处理的是数字信号，即离散信号。
为了将连续傅里叶变换推广到离散信号上，人们发明了离散傅里叶变换。
离散傅里叶变换的定义如下：F_k = ∑_{n=0}^{N-1} f_n e^{(-i2πkn)/N}其中，f_n 表示离散信号在第 n 个采样点处的取值，N 表示采样点数量，k 表示在 K 点处的频率。
离散傅里叶变换是计算机领域中常用的算法，广泛应用于音频、图像等信号处理领域。
它可以将复杂的信号分解成一组频率，从而实现信号的压缩、降噪等处理操作。
需要注意的是，离散傅里叶变换对于周期信号是有局限性的，因为在离散信号中，我们无法表示无穷长的周期函数，因此在处理周期信号时，我们需要采用其他方法。
3. 傅里叶变换的应用傅里叶变换广泛应用于多个领域，下面简要介绍几个应用场景：(1) 信号处理：傅里叶变换可以将一个信号分解成它的频率成分，从而实现信号降噪、信号压缩等处理操作。
傅里叶变换知识点总结
傅里叶变换知识点总结本文将从傅里叶级数、傅里叶变换和离散傅里叶变换三个方面来介绍傅里叶变换的知识点，并且着重介绍它们的原理、性质和应用。
一、傅里叶级数1. 傅里叶级数的定义傅里叶级数是一种将周期函数表示为正弦和余弦函数的线性组合的方法。
它可以将任意周期为T的函数f(x)分解为如下形式的级数：f(x)=a0/2+Σ(an*cos(2πnfx / T) + bn*sin(2πnfx / T))其中an和bn是傅里叶系数，f为频率。
2. 傅里叶级数的性质（1）奇偶性：偶函数的傅里叶级数只包含余弦项，奇函数的傅里叶级数只包含正弦项。
（2）傅里叶系数：通过欧拉公式和傅里叶系数的计算公式可以得到an和bn。
（3）傅里叶级数的收敛性: 傅里叶级数在满足柯西收敛条件的情况下可以收敛到原函数。
二、傅里叶变换1. 傅里叶变换的定义傅里叶变换是将信号从时间域转换到频率域的一种数学工具。
对于非周期函数f(t)，它的傅里叶变换F(ω)定义如下：F(ω)=∫f(t)e^(-jwt)dt其中ω为频率，j为虚数单位。
2. 傅里叶变换的性质（1）线性性质：傅里叶变换具有线性性质，即对于任意常数a和b，有F(at+bs)=aF(t)+bF(s)。
（2）时移性质和频移性质：时域的时移对应频域的频移，频域的频移对应时域的时移。
（3）卷积定理：傅里叶变换后的两个函数的乘积等于它们的傅里叶变换之卷积。
3. 傅里叶逆变换傅里叶逆变换是将频域的信号反变换回时域的一种操作，其定义如下：f(t)=∫F(ω)e^(jwt)dω / 2π其中F(ω)为频域信号，f(t)为时域信号。
三、离散傅里叶变换1. 离散傅里叶变换的定义对于离散序列x[n]，其离散傅里叶变换X[k]的定义如下：X[k]=Σx[n]e^(-j2πnk / N)其中N为序列长度。
2. 快速傅里叶变换（FFT）FFT是一种高效计算离散傅里叶变换的算法，它能够在O(NlogN)的时间复杂度内完成计算，广泛应用于数字信号处理和通信系统中。
傅里叶变换通俗理解
傅里叶变换通俗理解傅里叶变换是一种广为使用的数学技术，它已经成为多个领域的工程和科学技术的基础。
在近百年来，傅里叶变换一直致力于探索数学与物理，以及自然界的结构和规律。
它不仅在科学技术方面有着重要的应用，还在艺术、建筑、计算机科学和更多其他领域都有广泛的应用。
但是，很多人发现傅里叶变换有点难以理解和掌握，这就是本文要讨论的重点所在。
第二段：傅里叶变换的定义非常简单：它是一种将一个函数的时间变量转换为频率变量的变换，以便更加清楚地描述函数的特性。
换句话说，傅里叶变换能够将那些奇怪的函数，例如振动函数，转换成一系列更容易理解的元素，例如低频率和高频率波。
另外，傅里叶变换也为许多复杂的数学问题提供了一种解决方法，如飞行器设计，声学表面以及许多其他应用。
第三段：傅里叶变换的实现是通过一种叫做傅里叶级数的数学工具，其中系数代表了函数的频率分量和相位分量。
傅里叶级数可以用来计算函数的不同频率组成，这也反映了它们在某一点函数上出现的次数。
此外，傅里叶级数也被用来表示次要函数，它们可以用来提供函数的周围曲线的更多细节。
第四段：傅里叶变换的实际应用可以说是多种多样的，它依赖于给定的数学问题。
以，傅里叶变换可以用来求解各种微分方程，像波动方程，光纤传输，模拟电路，数字信号处理，数据压缩，图像处理等等。
例如，在声学中，傅里叶变换可以用来研究声波，分析音乐乐器的音调，甚至研究语言特征。
此外，它也可以用于地形模型，气象学，石油勘探以及医学影像处理。
第五段：更重要的是，傅里叶变换的原理和应用也让它成为一种重要的基础知识，可以帮助学生更好地理解许多计算机科学中涉及的数学基础知识，以及微积分，概率论和统计学，这些都是计算机科学体系中不可或缺的基础。
第六段：总而言之，傅里叶变换是一个重要的数学工具，它有着广泛的应用，从现代科技到计算机科学，以及许多其他不同的学科。
在这篇文章中，我们试图通过一种通俗的方式来帮助有兴趣的读者理解傅里叶变换。
傅里叶变换通俗理解
傅里叶变换通俗理解
傅里叶变换是一个实用性很强的数学方法，有着广泛的应用以及复杂的数学原理。
几乎所有科学和工程领域都在使用它，但是很多人也认为它太过复杂，甚至无法理解其意义。
在本文中，我们将尝试以通俗的方式来解释傅里叶变换的基本概念，以便更多的人能够理解它。
首先，让我们来看一下傅里叶变换的基本概念。
傅里叶变换是一种信号处理技术，它将一个信号从时域转换到频域。
更具体地说，将一个信号从其时间和幅度变化的函数转换为它的频率和幅度变化的
函数。
为了解释傅里叶变换，我们以音乐分析为例。
来自乐器的声音是一种复杂的信号，由不同频率的波组成。
傅里叶变换可以帮助我们分析这种信号，将其从时域转换为频域。
假设有一段乐曲，其中包含很多不同的音调，每个音调都可以使用傅里叶变换技术来分析出它的幅度（即音量）和频率（即音调）。
此外，傅里叶变换还有其他的用途，它可以帮助我们了解信号中的模式和特征。
它也可以用来研究相关的时变系统，以及正常或异常信号的特征。
此外，它也可以用来进行图像处理，通过提取图像中的像素信息，来分析图像的内容。
总之，傅里叶变换有着广泛的应用，它可以帮助我们分析各种复杂的信号，提取出更有价值的信息。
尽管傅里叶变换的数学原理有些复杂，但是以上概述可以帮助我们更好地理解这种变换的基本原理，从而让更多的人能够使用它。
傅里叶变换的意义和理解(通俗易懂)
傅里叶变换是数学中的一种重要概念，广泛应用于信号处理、图像处理、物理学和工程学等领域。
它的理论和应用领域非常广泛，对傅里叶变换的理解对于加深我们对数学和科学的理解有着重要的意义。
下面将从通俗易懂的角度来解释傅里叶变换的意义和理解。
一、什么是傅里叶变换？1.1 傅里叶变换的概念傅里叶变换是一种将时域信号转换到频域的方法，它可以将一个时域信号表示为一系列不同频率的正弦和余弦波的叠加。
傅里叶变换通过分解信号的频谱，可以帮助我们理解信号的频率和振幅等信息。
1.2 傅里叶级数和傅里叶变换傅里叶变换是从傅里叶级数推广而来的，傅里叶级数可以将周期信号表示为一系列正弦和余弦函数的线性组合。
傅里叶变换则是将非周期信号进行频域分析的工具，可以用于处理任意时域信号。
二、傅里叶变换的意义2.1 时域和频域的转换傅里叶变换的最大意义在于将时域信号转换到频域，这样我们就能够从频域的角度来理解信号的性质。
通过傅里叶变换，我们可以分析音频信号中不同频率的成分，帮助我们理解音乐和语音信号的特性。
2.2 信号的滤波和处理傅里叶变换也提供了一种方便的工具来对信号进行滤波和处理。
在频域中，我们可以通过去除特定频率的成分来实现信号的滤波，也可以通过增强特定频率的成分来实现信号的增强。
2.3 解决微积分和偏微分方程傅里叶变换在解决微积分和偏微分方程中也有重要意义。
通过傅里叶变换，我们可以将微分方程转换为代数方程，从而简化求解过程。
2.4 图像处理和通信在图像处理和通信领域，傅里叶变换也有着重要的应用。
通过傅里叶变换，可以将图像信号转换到频域，方便我们对图像进行处理和分析；在通信中，傅里叶变换可以帮助我们理解信号的频谱，实现信号的调制和解调。
三、傅里叶变换的理解3.1 傅里叶变换的几何意义从几何角度来理解，傅里叶变换可以将信号表示为不同频率和振幅的正弦和余弦函数的叠加。
这种表示方式可以帮助我们理解信号中包含的频率成分和它们的相对重要性。
3.2 采样定理和频谱泄漏在理解傅里叶变换时，采样定理和频谱泄漏是两个重要的概念。
深入浅出的讲解傅里叶变换学习资料
深入浅出的讲解傅里叶变换我保证这篇文章和你以前看过的所有文章都不同，这是12年还在果壳的时候写的，但是当时没有来得及写完就出国了……于是拖了两年，嗯，我是拖延症患者……这篇文章的核心思想就是：要让读者在不看任何数学公式的情况下理解傅里叶分析。
傅里叶分析不仅仅是一个数学工具，更是一种可以彻底颠覆一个人以前世界观的思维模式。
但不幸的是，傅里叶分析的公式看起来太复杂了，所以很多大一新生上来就懵圈并从此对它深恶痛绝。
老实说，这么有意思的东西居然成了大学里的杀手课程，不得不归咎于编教材的人实在是太严肃了。
（您把教材写得好玩一点会死吗？会死吗？）所以我一直想写一个有意思的文章来解释傅里叶分析，有可能的话高中生都能看懂的那种。
所以，不管读到这里的您从事何种工作，我保证您都能看懂，并且一定将体会到通过傅里叶分析看到世界另一个样子时的快感。
至于对于已经有一定基础的朋友，也希望不要看到会的地方就急忙往后翻，仔细读一定会有新的发现。
————以上是定场诗————下面进入正题：抱歉，还是要啰嗦一句：其实学习本来就不是易事，我写这篇文章的初衷也是希望大家学习起来更加轻松，充满乐趣。
但是千万！千万不要把这篇文章收藏起来，或是存下地址，心里想着：以后有时间再看。
这样的例子太多了，也许几年后你都没有再打开这个页面。
无论如何，耐下心，读下去。
这篇文章要比读课本要轻松、开心得多……一、嘛叫频域从我们出生，我们看到的世界都以时间贯穿，股票的走势、人的身高、汽车的轨迹都会随着时间发生改变。
这种以时间作为参照来观察动态世界的方法我们称其为时域分析。
而我们也想当然的认为，世间万物都在随着时间不停的改变，并且永远不会静止下来。
但如果我告诉你，用另一种方法来观察世界的话，你会发现世界是永恒不变的，你会不会觉得我疯了？我没有疯，这个静止的世界就叫做频域。
先举一个公式上并非很恰当，但意义上再贴切不过的例子：在你的理解中，一段音乐是什么呢？这是我们对音乐最普遍的理解，一个随着时间变化的震动。
DSP--FFT-深入浅出-详细讲解快速傅里叶变换
DFT变换： X(k) x(n)WNkn k0, ,N1 n0
先将x(n)按n的奇偶分为两 组，作变量置换:
当n=偶数时，令n=2r;
当n=奇数时，令n=2r+1;
得到：x(2r)=x1(r); x(2r+1)=x2(r);r=0…N/2-1;
则可得其DFT为两部分：
前半部分：X ( k ) X 1 ( k ) W N k X 2 ( k ) k0, ,N/21 后半部分： X ( k N / 2 ) X 1 ( k ) W N k X 2 ( k )
又 W （ N N/2k)W N N/2W N k W N k 后半X 部 (k)X 分 1(k)W ： N kX2(k)
6.结论2
频域中的N个点频率成分为：
前半 X (k 部 )X 1(分 k) W N k ： X 2(k) 后半X (部 kN /分 2 )X 1(： k) W N kX 2(k)
• 计算一个X(k)(一个频率成分)值，运算量为
N1
例k=1则
X(1) x(n)WNn
n0
要进行N次复数乘法+(N-1)次复数加法
所以，要完成整个DFT运算，其计算量为：
N*N次复数相乘和N*(N-1)次复数加法
3.一次复数乘法换算成实数运算量
• 复数运算要比加法运算复杂，需要的运算时 间长。
• 一个复数乘法包括4个实数乘法和2个实数相 法。
这对实时性很强的信号处理(如雷达信号处理)来 讲，它对计算速度有十分苛刻的要求-->迫切 需要改进DFT的计算方法，以减少总的运算次 数。
• 例2：石油勘探，24道记录，每道波形记录长 度5秒，若每秒抽样500点/秒，
傅里叶变换详细解释
傅里叶变换详细解释傅里叶变换是一种数学工具，可以将一个函数分解成一系列正弦和余弦函数的和。
它在信号处理、图像处理、通信和物理学等领域中广泛应用。
傅里叶变换的详细解释包括其定义、数学表达式、性质和应用等方面。
首先，傅里叶变换可以将一个连续函数f(t) 分解成一系列正弦和余弦函数的和。
这些正弦和余弦函数的频率是连续的，可以覆盖整个频谱。
傅里叶变换的定义如下：F(ω) = ∫f(t) e^(-jωt) dt其中，F(ω) 是傅里叶变换后的函数，f(t) 是原始函数，ω 是频率，e 是自然常数。
傅里叶变换的数学表达式可以用复数的形式来表示。
当函数 f(t) 是实函数时，傅里叶变换F(ω) 是一个复函数，具有实部和虚部。
实部表示函数在频域中的振幅，虚部表示函数在频域中的相位。
傅里叶变换有一些重要的性质。
首先，傅里叶变换具有线性性质，即对于常数a 和 b，有 F(a*f(t) + b*g(t)) = a*F(f(t)) + b*F(g(t))。
这使得傅里叶变换在信号处理中非常有用，可以将多个信号叠加在一起进行分析。
其次，傅里叶变换具有平移性质。
如果将函数 f(t) 在时间域上平移 t0，那么它的傅里叶变换F(ω) 在频域上也会相应地平移 e^(-jωt0)。
这个性质使得我们可以通过平移信号来改变其频谱。
另外，傅里叶变换还具有对称性质。
当函数 f(t) 是实函数时，其傅里叶变换F(ω) 的实部是偶函数，虚部是奇函数。
这个对称性质使得我们可以通过傅里叶变换将实函数分解成实部和虚部的和。
傅里叶变换在许多领域中有广泛的应用。
在信号处理中，傅里叶变换可以将时域上的信号转换成频域上的信号，从而可以分析信号的频谱特性。
例如，通过傅里叶变换，我们可以将音频信号转换成频谱图，可以分析音频信号中不同频率的成分。
在图像处理中，傅里叶变换可以将图像转换成频域上的图像，从而可以对图像进行频域滤波和增强处理。
例如，通过傅里叶变换，我们可以将模糊的图像恢复成清晰的图像，或者将图像中的噪声去除。
傅里叶变换最通俗的理解
傅里叶变换最通俗的理解引言傅里叶变换（Fourier Transform）是一种重要的数学工具，广泛应用于信号处理、图像处理、物理学、工程学等领域。
尽管傅里叶变换听起来很复杂，但我们可以通过通俗的方式来理解它。
本文将从最基础的概念出发，逐步深入地探讨傅里叶变换的原理、应用以及与其他相关概念的关系。
傅里叶级数什么是傅里叶级数？傅里叶级数是傅里叶变换的基础，它被用来将周期信号表示为一系列正弦和余弦函数的和。
具体来说，对于一个周期为T的连续函数f(t)，可以将其表示为以下形式的级数：f(t) = a0 + Σ( an*cos(nωt) + bn*sin(nωt) )其中，a0、an、bn是系数，ω是角频率。
这个级数中的每一项都是函数f(t)的谐波分量（或称傅里叶系数），通过调整系数的大小和相位，我们可以逼近原始函数f(t)。
傅里叶级数的应用傅里叶级数在信号处理中有广泛的应用。
一个典型的例子是音频信号的处理。
我们知道，任何一个音频信号都可以分解为不同频率的谐波分量，分别代表了不同音调的声音。
通过傅里叶级数，我们可以将音频信号转化为一系列的频率、幅度和相位信息，从而对其进行分析、合成和处理。
连续傅里叶变换从傅里叶级数到傅里叶变换前面我们介绍了傅里叶级数用于处理周期信号的情况，但是对于非周期信号，这种表示方法就不适用了。
傅里叶变换便是为了解决这个问题而出现的。
傅里叶变换将信号从时域转换到频域，可以处理非周期信号。
它的表达式如下：F(ω) = ∫[from -∞ to +∞] f(t)e^(-iωt) dt其中F(ω)是频域中的函数，f(t)是时域中的函数。
连续傅里叶变换的性质连续傅里叶变换具有许多重要的性质，这些性质使得信号的分析和处理更加方便。
以下是一些常见的性质：1.线性性质：连续傅里叶变换是线性的，即对于任意的两个函数f(t)和g(t)，以及任意的常数a和b，有F{a f(t) + b g(t)} = a F(f(t)) + b F(g(t))。
傅里叶变换详细解释
傅里叶变换详细解释
傅里叶变换是数学中的一种重要分析工具，用于将一个函数表示为一系列复指数的加权和。
它得名于法国数学家约瑟夫·傅
里叶。
简单来说，傅里叶变换可以将一个函数或信号从时域（即时间域）转换到频域（即频率域），从而揭示出了信号中不同频率分量的强弱情况。
傅里叶变换的数学表示如下：
F(ω) = ∫[−∞,+∞] f(t) e^(−jωt) dt
其中，F(ω)表示频率为ω的复指数分量的权重，f(t)表示输入
函数或信号，e^(−jωt)表示复指数函数。
傅里叶变换将输入函
数或信号f(t)与复指数函数相乘，并对结果进行积分，得到频
率域的表示。
傅里叶变换可以将任意复数函数f(t)分解为多个复指数函数的
加权和，每个复指数函数的频率和权重由变换结果F(ω)确定。
所以，傅里叶变换可以将时域的函数转换为频域的复数表示。
傅里叶变换的应用非常广泛，尤其在信号处理、图像处理和通信领域中发挥着重要作用。
它可以帮助我们理解和分析信号的频域特性，如频率分量的强度、相位关系和频谱形状。
此外，傅里叶变换还可以用于信号滤波、频率分析、谱估计、图像压缩等方面。
总之，傅里叶变换通过将函数或信号从时域转换到频域，使我
们能够更好地理解和处理信号的频率特性，并在许多应用中发挥着重要的作用。
深入浅出的学习傅里叶变换
58岁的拉普拉斯赞成傅里叶的观点。
71岁的拉格朗日(貌似现在的院士，不用退休)则反对，有限数量的正弦曲线的确无法组合成一个带有棱角的信号，然而，无限数量的正弦曲线的组合从能量的角度可以非常无限逼近带有棱角的信号。
傅里叶变换的定义 后人将傅里叶的论断进行了扩展：满足一定条件的函数可以表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。
如何得到这个线性组合呢?这就需要傅里叶变换。
一定条件是什么呢? 这是数学家研究的问题，对于大多数搞电参量测量的工程师而言，不必关注这个问题，因为，电参量测量中遇到的周期信号，都满足这个条件。
这样，在电参量测量分析中，我们可以用更通俗的话来描述傅里叶变换： 任意周期信号可以分解为直流分量和一组不同幅值、频率、相位的正弦波。
分解的方法就是傅里叶变换。
并且，这些正弦波的频率符合一个规律：是某个频率的整数倍。
这个频率，就称为基波频率，而其它频率称为谐波频率。
如果谐波的频率是基波频率的N倍，就称为N次谐波。
直流分量的频率为零，是基波频率的零倍，也可称零次谐波。
三傅里叶变换的意义 1. 为什么要进行傅里叶变换呢? 傅里叶变换是描述信号的需要。
只要能反映信号的特征，描述方法越简单越好!信号特征可以用特征值进行量化。
所谓特征值，是指可以定量描述一个波形的某种特征的数值。
全面描述一个波形，可能需要多个特征值。
比如说：正弦波可以用幅值和频率两个特征值全面描述;方波可以用幅值、频率和占空比三个特征值全面描述(单个周期信号不考虑相位)。
上述特征值，我们可以通过示波器观测实时波形获取，称为时域分析法。
事实上，许多人都习惯于时域分析法，想要了解一个信号时，一定会说：“让我看看波形!”可是，除了一些常见的规则信号，许多时候，给你波形看，你也看不明白!复杂的不讲，看看下面这个波形，能看出道道吗?我们能看到的仅仅是一个类似正弦波的波形，其幅值在按照一定的规律变化。
如何记载这个波形的信息呢?尤其是量化的记载! 很难! 事实上，上述波形采用傅里叶变换后，就是一个50Hz的正弦波叠加一个40Hz的正弦波，两者幅度不同，40Hz的幅度越大，波动幅度就越大，而波动的频率就是两者的差频10Hz(三相异步电动机叠频温升试验时的电流波形)。
深入浅出地讲解傅里叶变换
深入浅出的讲解傅里叶变换我保证这篇文章和你以前看过的所有文章都不同，这是12年还在果壳的时候写的，但是当时没有来得及写完就出国了……于是拖了两年，嗯，我是拖延症患者……这篇文章的核心思想就是：要让读者在不看任何数学公式的情况下理解傅里叶分析。
傅里叶分析不仅仅是一个数学工具，更是一种可以彻底颠覆一个人以前世界观的思维模式。
但不幸的是，傅里叶分析的公式看起来太复杂了，所以很多大一新生上来就懵圈并从此对它深恶痛绝。
老实说，这么有意思的东西居然成了大学里的杀手课程，不得不归咎于编教材的人实在是太严肃了。
（您把教材写得好玩一点会死吗？会死吗？）所以我一直想写一个有意思的文章来解释傅里叶分析，有可能的话高中生都能看懂的那种。
所以，不管读到这里的您从事何种工作，我保证您都能看懂，并且一定将体会到通过傅里叶分析看到世界另一个样子时的快感。
至于对于已经有一定基础的朋友，也希望不要看到会的地方就急忙往后翻，仔细读一定会有新的发现。
————以上是定场诗————下面进入正题：抱歉，还是要啰嗦一句：其实学习本来就不是易事，我写这篇文章的初衷也是希望大家学习起来更加轻松，充满乐趣。
但是千万！千万不要把这篇文章收藏起来，或是存下地址，心里想着：以后有时间再看。
这样的例子太多了，也许几年后你都没有再打开这个页面。
无论如何，耐下心，读下去。
这篇文章要比读课本要轻松、开心得多……一、嘛叫频域从我们出生，我们看到的世界都以时间贯穿，股票的走势、人的身高、汽车的轨迹都会随着时间发生改变。
这种以时间作为参照来观察动态世界的方法我们称其为时域分析。
而我们也想当然的认为，世间万物都在随着时间不停的改变，并且永远不会静止下来。
但如果我告诉你，用另一种方法来观察世界的话，你会发现世界是永恒不变的，你会不会觉得我疯了？我没有疯，这个静止的世界就叫做频域。
先举一个公式上并非很恰当，但意义上再贴切不过的例子：在你的理解中，一段音乐是什么呢？这是我们对音乐最普遍的理解，一个随着时间变化的震动。
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深入浅出的讲解傅里叶变换(2)
上一篇文章发出来之后，为了掐死我，大家真是很下工夫啊，有拿给姐姐看的，有拿给妹妹看的，还有拿给女朋友看的，就是为了听到一句“完全看不懂啊”。
幸亏我留了个心眼，不然就真的像标题配图那样了。
我的文章题目是，如果看了这篇文章你“还”不懂就过来掐死我，潜台词就是在你学了，但是没学明白的情况下看了还是不懂，才过来掐死我。
另外，想跟很多人抱歉，因为评论太多了，时间有限，不能给每个人回复，还望大家谅解。
但是很感谢一直在评论区帮忙解答读者问题的各位，就不一一@了。
这里郑重感谢大连海事大学的吴楠老师，一位学识渊博、备课缜密、但授课不拘一格的年轻教师！当时大三他教我通信原理，但是他先用了4结课帮我们复习了很多信号与系统的基本概念，那个用乐谱代表频域的概念就是他讲的，一下子让我对这门课豁然开朗，才有了今天的这篇文章。
————————————今天的定场诗有点长——————————
下面继续开始我们无节操的旅程：
上次的关键词是：从侧面看。
这次的关键词是：从下面看。
在第二课最开始，我想先回答很多人的一个问题：傅里叶分析究竟是干什么用的？这段相对比较枯燥，已经知道了的同学可以直接跳到下一个分割线。
先说一个最直接的用途。
无论听广播还是看电视，我们一定对一个词不陌生——频道。
频道频道，就是频率的通道，不同的频道就是将不同的频率作为一个通道来进行信息传输。
下面大家尝试一件事：
先在纸上画一个sin（x），不一定标准，意思差不多就行。
不是很难吧。
好，接下去画一个sin（3x）+sin（5x）的图形。
别说标准不标准了，曲线什么时候上升什么时候下降你都不一定画的对吧？
好，画不出来不要紧，我把sin（3x）+sin（5x）的曲线给你，但是前提是你不知道这个曲线的方程式，现在需要你把sin（5x）给我从图里拿出去，看看剩下的是什么。
这基本是不可能做到的。
但是在频域呢？则简单的很，无非就是几条竖线而已。
所以很多在时域看似不可能做到的数学操作，在频域相反很容易。
这就是需要傅里叶变换的地方。
尤其是从某条曲线中去除一些特定的频率成分，这在工程上称为滤波，是信号处理最重要的概念之一，只有在频域才能轻松的做到。
再说一个更重要，但是稍微复杂一点的用途——求解微分方程。
（这段有点难度，看不懂的可以直接跳过这段）微分方程的重要性不用我过多介绍了。
各行各业都用的到。
但是求解微分方程却是一件相当麻烦的事情。
因为除了要计算加减乘除，还要计算微分积分。
而傅里叶变换则可以让微分和积分在频域中变为乘法和除法，大学数学瞬间变小学算术有没有。
傅里叶分析当然还有其他更重要的用途，我们随着讲随着提。
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下面我们继续说相位谱：
通过时域到频域的变换，我们得到了一个从侧面看的频谱，但是这个频谱并没有包含时域中全部的信息。
因为频谱只代表每一个对应的正弦波的振幅是多少，而没有提到相位。
基础的正弦波A.sin（wt+θ）中，振幅，频率，相位缺一不可，不同相位决定了波的位置，所以对于频域分析，仅仅有频谱（振幅谱）是不够的，我们还需要一个相位谱。
那么这个相位谱在哪呢？我们看下图，这次为了避免图片太混论，我们用7个波叠加的图。
鉴于正弦波是周期的，我们需要设定一个用来标记正弦波位置的东西。
在图中就是那些小红点。
小红点是距离频率轴最近的波峰，而这个波峰所处的位置离频率轴有多远呢？为了看的更清楚，我们将红色的点投影到下平面，投影点我们用粉色点来表示。
当然，这些粉色的点只标注了波峰距离频率轴的距离，并不是相位
这里需要纠正一个概念：时间差并不是相位差。
如果将全部周期看作2Pi或者360度的话，相位差则是时间差在一个周期中所占的比例。
我们将时间差除周期再乘2Pi，就得到了相位差。
在完整的立体图中，我们将投影得到的时间差依次除以所在频率的周期，就得到了最下面的相位谱。
所以，频谱是从侧面看，相位谱是从下面看。
下次偷看女生裙底被发现的话，可以告诉她：“对不起，我只是想看看你的相位谱。
”
注意到，相位谱中的相位除了0，就是Pi。
因为cos（t+Pi）=-cos（t），所以实际上相位为Pi的波只是上下翻转了而已。
对于周期方波的傅里叶级数，这样的相位谱已经是很简单的了。
另外值得注意的是，由于cos（t+2Pi）=cos（t），所以相位差是周期的，pi
和3pi，5pi，7pi都是相同的相位。
人为定义相位谱的值域为（-pi，pi］，所以图中的相位差均为Pi。
最后来一张大集合：
好了，你是不是觉得我们已经讲完傅里叶级数了？
抱歉让你失望了，以上我们讲解的只是傅里叶级数的三角函数形式。
接下去才是最究极的傅里叶级数——指数形式傅里叶级数。
但是为了能更好的理解指数形式的傅里叶级数，我们还需要一个工具来帮忙——欧拉公式。
欧拉公式，以及指数形式的傅里叶级数，我们下一讲再讲。
谢谢大家（鞠躬）。
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今天讲的部分不多，但是我希望大家能够理解，我也有自己的生活，留给知乎的时间并不多，但是我很喜欢在知乎与别人交流的过程。
上一次的那些文章大家知道我当时写了多久么？四天，每天写6小时那种，而且当时还是在假期。
主要是图太不好做了，有人问到作图的方法，其实就是简单的MATLAB+PHOTOSHOP，作图的确是很费时间，但是我相信做出这些图是值得的，因为我相信图一定比文字更好理解。
也希望可以将这些自己学习时的感受和经验更完整的分享给需要的人。
所以请大家稍微有点耐心，我会认真把这个故事讲完。
也谢谢大家的理解和支持。
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