离散傅里叶变换的核心公式
连续傅里叶变换公式、离散傅里叶变换公式、欧拉公式。
连续傅里叶变换
X ( f ) = ∫ − ∞ ∞ x ( t ) e − j 2 π f t d t X(f) = \int_{-\infty}^\infty x(t)e^{-j2 \pi ft}\,dt X(f)=∫−∞∞x(t)e−j2πftdt
离散傅里叶变换
指数形式:
X
(
m
)
=
∑
n
=
0
N
−
1
x
(
n
)
e
−
j
2
π
n
m
/
N
X(m)=\sum_{n=0}^{N-1}{x(n)e^{-j2 \pi nm / N}}
X(m)=n=0∑N−1x(n)e−j2πnm/N
直角坐标形式:
X
(
m
)
=
∑
n
=
0
N
−
1
x
(
n
)
[
c
o
s
(
2
π
n
m
/
N
)
−
j
s
i
n
(
2
π
n
m
/
N
)
]
X(m)=\sum_{n=0}^{N-1}{x(n)[cos(2 \pi nm /N) - jsin(2 \pi nm /N)]}
X(m)=n=0∑N−1x(n)[cos(2πnm/N)−jsin(2πnm/N)]
X ( m ) = X r e a l ( m ) + j X i m a g ( m ) X(m) = X_{real}(m) + jX_{imag}(m) X(m)=Xreal(m)+jXimag(m)
X(m)的分析频率:
f
a
n
a
l
y
s
i
s
(
m
)
=
m
f
s
N
f_{analysis}(m) = \frac {mf_s}{N}
fanalysis(m)=Nmfs
X(m)的幅度:
X
m
a
g
(
m
)
=
∣
X
(
m
)
∣
=
X
r
e
a
l
(
m
)
2
+
X
i
m
a
g
(
m
)
2
X_{mag}(m)=|X(m)|= \sqrt {X_{real}(m)^2 + X_{imag}(m)^2}
Xmag(m)=∣X(m)∣=Xreal(m)2+Ximag(m)2
X(m)的相位角:
X
ϕ
(
m
)
=
t
a
n
−
1
(
X
i
m
a
g
(
m
)
X
r
e
a
l
(
m
)
)
X_{\phi}(m) = tan^{-1}(\frac{X_{imag}(m)}{X_{real}(m)})
Xϕ(m)=tan−1(Xreal(m)Ximag(m))
X(m)实部虚部三角关系:
欧拉公式
指数形式变换为直角坐标形式,借助于欧拉公式:
e − j ϕ = c o s ( ϕ ) − j s i n ( ϕ ) e^{-j \phi } = cos( \phi ) - jsin( \phi ) e−jϕ=cos(ϕ)−jsin(ϕ)
欧拉公式:
e
j
ϕ
=
c
o
s
(
ϕ
)
+
j
s
i
n
(
ϕ
)
e^{j \phi } = cos( \phi ) + jsin( \phi )
ejϕ=cos(ϕ)+jsin(ϕ)
欧拉公式:
e
π
j
+
1
=
0
e^{ \pi j} + 1 = 0
eπj+1=0
自然常数
e = lim x − > ∞ ( 1 + 1 x ) x ≈ 2.71828 e = \lim_{x-> \infty }({1 + \frac{1}{x}})^x ≈ 2.71828 e=x−>∞lim(1+x1)x≈2.71828
圆周率
π ≈ 3.14159 \pi ≈ 3.14159 π≈3.14159
三角函数
函数 | 英文名 | 缩写 | 定义 | 语言描述 |
---|---|---|---|---|
正弦函数 | sine | sin | a/c | ∠A的对边比斜边 |
余弦函数 | cosine | cos | b/c | ∠A的邻边比斜边 |
正切函数 | tangent | tan | a/b | ∠A的对边比邻边 |
反正切函数 | arc tangent | atan、tan⁻¹ | 正切函数y=tan(x)在开区间(x∈(-π/2,π/2))的反函数 |
参考文献
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