傅里叶变换证明最近在学习傅里叶变换,运算过程我大致了解了.只是还不太明白,为何任意信号,都能被转换为多个正弦波的线性叠加
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/30 11:45:34
傅里叶变换证明
最近在学习傅里叶变换,运算过程我大致了解了.
只是还不太明白,为何任意信号,都能被转换为多个正弦波的线性叠加.
我可以通过运算,知道叠加后结果确实约等于原信号,但我不明白这是为什么,我学的书上也没看到,请问如何证明呢?
最近在学习傅里叶变换,运算过程我大致了解了.
只是还不太明白,为何任意信号,都能被转换为多个正弦波的线性叠加.
我可以通过运算,知道叠加后结果确实约等于原信号,但我不明白这是为什么,我学的书上也没看到,请问如何证明呢?
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这个证明高数书上就有,莫非,你没学过高数就学福利叶变换了?
高数书上用三角函数系的理论证明了任何定义在实数域内、周期为2π、满足狄利克雷条件的周期函数都能展开为傅里叶级数,通过伸缩变换,可以扩展到任何周期为2l的函数都能展开.(M,同济大学数学系:高等数学第六版(下册).北京:高等教育出版社,2007)
如果不是周期函数,我们可以将上面的结论把周期2l趋向于无穷大,即函数的周期为无穷大,然后把傅里叶级数用指数表示,级数中的求和用积分代替.最后就自然得到了傅里叶变换的表达式.(M,姚端正,梁家宝等:数学物理方法.北京:科学出版社,2010)
这里并不是你认为的约等于,实际上就是等于,级数与积分可以完全消除真实函数与“约等于”之间的差距.
再问: 额,我的大数书上只有收敛定理,没有证明。书上只以有下一段定理的引用: 即满足狄利克雷条件的函数傅里叶级数收敛。 能否提供证明的文档之类的东西呢?
再答: 哦、原来你问的是狄利克雷条件充分性的证明啊,这个证明过程相当繁琐,也有好多种证明方法,一般的数学分析书上应该有,,也有用泛函分析的方法证明的,我暂时找不到相关的书籍。学习傅里叶变换应该不要求这个证明过程。 需要指出的是,狄利克雷条件(也叫收敛性条件)只是函数能展开成傅里叶级数的充分条件,而非必要条件,也就是说有的函数也能进行傅里叶变换但可能并不满足狄利克雷条件,究其原因是“收敛”的定义式在“绝对可积”的宽泛条件下说的。
再问: 谢谢,我看了维基上的证明
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%8B%84%E5%88%A9%E5%85%8B%E9%9B%B7%E5%AE%9A%E7%90%86_%28%E5%82%85%E9%87%8C%E5%8F%B6%E7%BA%A7%E6%95%B0%29
有几点不明白:狄利克雷核与f(x)卷积为何能代表傅里叶级数;
黎曼-勒贝格定理是?在此处的作用是什么呢?
再答: 校园网,维基百科的图片被屏蔽、把那个网页截一下图撒、
再问:
就是这张图
再答: 好高端的证明方式、好牛的数学功底,抱歉,我不知道了、 去问数学方面的人才吧,我学物理的、数学分析没学过、、、
高数书上用三角函数系的理论证明了任何定义在实数域内、周期为2π、满足狄利克雷条件的周期函数都能展开为傅里叶级数,通过伸缩变换,可以扩展到任何周期为2l的函数都能展开.(M,同济大学数学系:高等数学第六版(下册).北京:高等教育出版社,2007)
如果不是周期函数,我们可以将上面的结论把周期2l趋向于无穷大,即函数的周期为无穷大,然后把傅里叶级数用指数表示,级数中的求和用积分代替.最后就自然得到了傅里叶变换的表达式.(M,姚端正,梁家宝等:数学物理方法.北京:科学出版社,2010)
这里并不是你认为的约等于,实际上就是等于,级数与积分可以完全消除真实函数与“约等于”之间的差距.
再问: 额,我的大数书上只有收敛定理,没有证明。书上只以有下一段定理的引用: 即满足狄利克雷条件的函数傅里叶级数收敛。 能否提供证明的文档之类的东西呢?
再答: 哦、原来你问的是狄利克雷条件充分性的证明啊,这个证明过程相当繁琐,也有好多种证明方法,一般的数学分析书上应该有,,也有用泛函分析的方法证明的,我暂时找不到相关的书籍。学习傅里叶变换应该不要求这个证明过程。 需要指出的是,狄利克雷条件(也叫收敛性条件)只是函数能展开成傅里叶级数的充分条件,而非必要条件,也就是说有的函数也能进行傅里叶变换但可能并不满足狄利克雷条件,究其原因是“收敛”的定义式在“绝对可积”的宽泛条件下说的。
再问: 谢谢,我看了维基上的证明
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%8B%84%E5%88%A9%E5%85%8B%E9%9B%B7%E5%AE%9A%E7%90%86_%28%E5%82%85%E9%87%8C%E5%8F%B6%E7%BA%A7%E6%95%B0%29
有几点不明白:狄利克雷核与f(x)卷积为何能代表傅里叶级数;
黎曼-勒贝格定理是?在此处的作用是什么呢?
再答: 校园网,维基百科的图片被屏蔽、把那个网页截一下图撒、
再问:
![](http://img.wesiedu.com/upload/9/86/986fe91b2dedaae40572a11a5134b5c8.jpg)
再答: 好高端的证明方式、好牛的数学功底,抱歉,我不知道了、 去问数学方面的人才吧,我学物理的、数学分析没学过、、、
傅里叶变换证明最近在学习傅里叶变换,运算过程我大致了解了.只是还不太明白,为何任意信号,都能被转换为多个正弦波的线性叠加
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