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
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  • 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
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  • 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
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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
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  • 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)

  1. 离散信号的离散时间傅里叶变换
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  1. IDTFT:离散信号离散时间的傅里叶反变换
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性质

  1. 是周期为2 的周期函数
  1. 幅频特性 是偶函数
  1. 相频特性 是奇函数
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DTFT的频域卷积性质

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广义离散时间傅里叶变换

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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

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周期余弦序列、周期正弦序列

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3.3.3 有限长序列的离散傅里叶变换(DFT)

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主值序列和序列的主值区间

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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
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  • 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)
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有限长序列的DFT和DTFT的关系

 
 
 

DFT、IDFT的运算

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  • DFT
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  • IDFT
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  • 一种直接利用DFT计算IDFT的算法:
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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

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对称性

对于N点实数序列
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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

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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
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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
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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
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浙江大学电气工程学院本科生
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