Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Представление произвольной функции на бесконечном интервале

Читайте также:
  1. F 06. Другие психические расстройства вследствие повреждения или дисфункции головного мозга, либо физической болезни.
  2. IX. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ, СУЖДЕНИЕ, ПОНЯТИЕ
  3. Setup Functions /Функции установки
  4. АИС в музее: цели, задачи, функции
  5. Асимптоты графика функции.
  6. Б) Пересмотр понятий «функции» и принципов ее локализации
  7. Базовые функции маркетинговой информационной системы

 

Непериодический сигнал можно выразить непрерывной суммой (интегралом) экспоненциальных функций.

Существует два способа представления.

1. Функция f(t) выражается через экспоненциальные функции на конечном интервале (-T/2<t<T/2), а затем выполняется условие T®¥.

2. Способ сводится к созданию периодической функции с периодом T, которая совпадает с f(t) только в пределах одного периода. При T®¥ оказывается, что периодическая функция имеет один единственный период на интервале (-¥<t<¥), что соответствует функции f(t).

Первый и второй способы существенно не различаются, но второй более удобен.

Пусть задана функция f(t), гипотетический вид которой показан на рис.3.2. Эту функцию надо представить на интервале (-¥<t<¥) суммой экспоненциальных функций.

Рис.3.2

Построим новую периодическую функцию, в которой fТ(t) повторяется через Т секунд. Вид функции fТ(t) показан на рис.3.3.

Рис.1.3

При T®¥ будет выполняться условие . Таким образом, ряд Фурье, представляющий функцию f(t) на бесконечном интервале, будет также представлять f(t) при T=¥.

Для функции fТ(t) разложение в ряд имеет вид

, где .

Пусть T®¥, тогда w0®0 и спектр становится плотнее (чаще). При T®¥ амплитуды Fn®0, но они существуют на любой частоте, т.е спектр из дискретной функции превращается в непрерывную.

Введем новые обозначения nw0 = wn. Так как Fn функции от аргумента wn, то заменим Fn на Fn(wn). Обозначим TFn(nw0) = TFn(wn) = Fn(wn).

Тогда

, . (1.9)

Так как T=2p/w0, то

. (1.10)

Равенство (1.10) говорит о том, что fТ(t) можно выразить суммой экспоненциальных функций с частотами wi, i=1,2,..,n. Амплитуда составляющей на частоте wn равна F(wn)w0/2p, т.е. пропорциональна F(wn).

Графическая иллюстрация формулы (1.10) представлена на рис.3.4.

Рис.3.4

Если F(wn)ejwnt - действительные величины, то формула (1.10) есть сумма площадей прямоугольников. Чем меньше w0, тем лучше точность аппроксимации. При T®¥ w0®0 обозначим через dw. Сумма в уравнении (1.10) переходит в интеграл. Кривая оказывается непрерывной функцией частоты и записывается через F(w)ejwt. При T®¥ fТ(t) ® f(t) и формулы (1.9) и (1.10) имеют вид

, (1.11)

. (1.12)

Функция F(w) является частотным спектром функции f(t) и называется функцией спектральной плотности. Уравнение (1.12) – прямое преобразование Фурье, а уравнение (1.11) – обратное преобразование Фурье.

 


Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 85 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Описание источника ошибок на основе цепей Маркова | Описание источника ошибок на основе процессов восстановления | Описание источника ошибок на основе процессов накопления | Модель Гилберта | Сообщения, сигналы и помехи как случайные процессы | Система базисных функций | Критерий оценки точности | Способы воспроизведения сигнала | Квантование сигнала | Разложение периодической функции в ряд Фурье |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Комплексный спектр сигнала| СПЕКТР ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)