拉普拉斯变换👈👉傅里叶变换
Z变换👈👉离散时间傅里叶变换
3.3.1周期序列的离散傅里叶级数(DFS)
用一个序列取逼近另外一个序列

- 时域的离散的周期序列变换到频域的离散的周期序列,可以用来逼近原信号的复傅氏系数
- 序列到序列的变换,这也是一种映射关系
因为是映射,所以肯定存在反变换,而且应该是一一对应的


- 比较:周期连续信号的傅里叶级数展开与周期离散序列的傅里叶级数展开

修正
为了取得和其它表达式同样的形式,进行了一些数学上的变换

- 工程实际应用价值不大,因为是对信号的要求过于苛刻
3.3.2 序列的离散时间傅里叶变换(DTFT)
- 离散信号的离散时间傅里叶变换

- IDTFT:离散信号离散时间的傅里叶反变换

性质
- 是周期为2 的周期函数
- 幅频特性 是偶函数
- 相频特性 是奇函数



DTFT的频域卷积性质

广义离散时间傅里叶变换

和广义的傅里叶变换一样,周期信号的傅里叶变换本身不存在,只是引入了广义函数 加以表示
复指数序列

周期余弦序列、周期正弦序列

3.3.3 有限长序列的离散傅里叶变换(DFT)
pre
主值序列和序列的主值区间



以上是用数学公式表达了主值序列和序列的主值区间的关系;实际上就是图中所表示的内容。
可能会涉及到重叠、翻转、平移等情况
延拓的周期函数上的每一个点都可以对应到主值区间上的一个点

- 对N取模值/余数运算表达式,将周期序列的值映射到主值区间
主值序列的求解(必考)


有限长序列的DFT和DTFT的关系
DFT、IDFT的运算

- DFT

- IDFT

- 一种直接利用DFT计算IDFT的算法:

编程中比较好用,但是手算的话还是直接套反变换的公式好一些
DFT性质
线性


对称性
对于N点实数序列



对于纯实数序列,写出完整矩阵,只用算一半即可
圆周移位特性


有限长序列的圆周移位,在离散频域中引入和频率成正比的线性相移,对频谱的幅度没有影响
可以通过下图直观的表示“圆周移位”的过程

频域采样理论
也有一个类似的频域采样定理,也就是在频域内一个周期内的采样点数大于时序内序列的长度,否则会发生时域混叠现象

点数小于等于N的有限长序列可以用 精确表示
那么, 均可以用 精确表示;
用插值的方法替换DTFT和z变换的运算