问一个傅立叶变换方面的问题,复频域和现实世界里面的信号是怎么关联在一起
我们知道傅立叶变换的结果是将时域的问题转换到复频域来分析,但是复频域这种模型和现实世界是不同的,现实世界信号的模型可以用正弦或余弦来表示,这个比较容易想象出来,但是复频域的情况,我有些想象不出来。
例如,语音信号的频率是在4k(正弦或余弦)以内,有些低通滤波器滤掉了4k以上,但是它只是滤掉了复频域的4k以上而已,为什么复频域和频域的频率概念有时候可以互相混用?
恳请高手指教,希望能从物理的角度讲一下,不要只是说欧拉方程这些教科书上的东西。
[解决办法]
这个东西也一直困扰我.
给出一点个人稀里糊涂的见解.
傅立叶给出的定理大致是,任意一个周期函数都可以表示为sin与cos的无穷级数.
也就说: 一定要是周期.
有周期T(时间),就有频率f = 1/T的概念.
数学上任何相乘=1的东西都是互相垂直,也叫正交
所以时域坐标想象成立方体的一个面,那么频域坐标系一定是其相邻垂直的另一个面.
换个说法,任何一个时域里的周期函数f(t),可以拆分得到一系列sin跟cos的叠加
假设可以表达为如下
f(t) = cos(2pi*f0) + cos(2pi*f1) + cos(2pi*f2).
在时域里f(t)是条以t变化的曲线,
在频域里,我们将可以看到坐标以f为横坐标的地方会有峰值出现,断续离散的东西,包括相位和幅值.
[解决办法]
用www.google.com检索"2.2连续周期信号的频域分析"
找到个PPT,看里面有张图,有助理解.
[解决办法]
复频域一个是幅度,一个是相位,通常互相混用是指幅度,很多应用相位是没用的。
[解决办法]
一个波有两种表示方法,时域和频域
中国的全名有两种表示方法:中华人民共和国,the People's Republic of China
你只要知道这是一个东西的两种表达方式就行
[解决办法]
如3楼所说,复频域就是幅度和相位的复数表示,用极坐标表示估计你会更清楚一些。
[解决办法]
呵呵,这是每一个初学者都会感到困惑的问题。
首先,纠正楼主一个概念,傅立叶变换是时域t和频域ω的变换,不是复频域,复频域这个术语通常用于拉普拉斯变换中。
虽然频函数F(ω)取值是复数,但这不叫“复频域”,引起其自变量是ω,是实数,不是复数。
其实对这个问题的困惑来源于对复数的本质的困惑,复数本质上是一个结构,本身没有像实数那样的直观的物理意义。
简单的说,之所以傅立叶变换要引入复数,是为了构造优美的数学形式的需要。
至于F(ω)究竟有什么物理意义,我只能告诉你它是exp(jωt)的系数(傅立叶展开时)或者系数的密度(傅立叶变换时)
你若再问exp(jωt)的物理意义是什么,我只能说它是cos(ωt)和sin(ωt)按照特定的规则耦合在一起组成的结构。
其实这些问题,如果学习了《复变函数》之类的课程,就会有深刻的感悟,但计算机专业通常不开这门课,有些工科开的《复变函数和积分变换》的深度也不够。如果想深入的理解傅立叶变换,建议去看数学系用的《复变函数》教材。