傅里叶变换的推导
首先,隆重推出傅里叶级数的公式,不过这个东西属于“文物”级别的,诞生于19 世纪初,因为傅里叶他老人家生于1768 年,死于1830 年。 但傅里叶级数在数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学等领域都有着广泛的应用,这不由得让人肃然起敬。一打开《信号与系统》、《锁相环原理》等书籍,动不动就跳出一个“傅里叶级数”或“傅里叶变换”,弄一长串公式,让人云山雾罩。 如下就是傅里叶级数的公式: 不客气地说,这个公式可以说是像“臭婆娘的裹脚布——又臭又长”,而且来历相当蹊跷,不知那个傅里叶什么时候灵光乍现,把一个周期函数f(t) 硬生生地写成这么一大堆东西。单看那个①式,就是把周期函数f(t) 描述成一个常数系数a0、及1 倍ω的sin 和cos 函数、2 倍ω的sin 和cos 函数等、到n 倍ω的sin 和cos 函数等一系列式子的和,且每项都有不同的系数,即An 和Bn,至于这些系数,需要用积分来解得,即②③④式,不过为了积分方便,积分区间一般设为[- π, π] ,也相当一个周期T 的宽度。 能否从数学的角度推导出此公式, 以使傅里叶级数来得明白些, 让我等能了解它的前世今生呢?下面来详细解释一下此公式的得出过程: 1、把一个周期函数表示成三角级数: 首先,周期函数是客观世界中周期运动的数学表述,如物体挂在弹簧上作简谐振动、单摆振动、无线电电子振荡器的电子振荡等