Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Соотношение
называют прямым преобразованием Фурье. Функция угловой частоты – называется Фурье-изображением или частотным спектром функции . Спектр характеризует соотношение амплитуд и фаз бесконечного множества бесконечно малых синусоидальных компонент, составляющих в сумме непериодический сигнал . Операция преобразования Фурье математически записывается следующим образом:
где - символ прямого преобразования Фурье.
Спектры в теории автоматического управления представляют графически, изображая отдельно их действительную и мнимую части:
На рис. 1 представлено типичное изображение спектра непериодического сигнала.
Рис. 1
Отметим следующие особенности спектра непериодической функции :
1. Спектр непериодической функции времени непрерывен;
2. Область допустимых значений аргумента спектра
3. Действительная часть спектра – четная функция частоты, мнимая часть спектра – нечетная функция, что позволяет использовать одну половину спектра
Преобразование Фурье обратимо, то есть, зная Фурье-изображение, можно определить исходную функцию – оригинал. Соотношение обратного преобразования Фурье имеет следующий вид:
или в сокращенной записи , где - символ обратного преобразования Фурье. Заметим, что временная функция имеет преобразование Фурье тогда и только тогда, когда:
· функция однозначна, содержит конечное число максимумов, минимумов и разрывов;
· функция абсолютно интегрируема, то есть
Обратное преобразование Фурье возможно только в том случае, если все полюсы - левые.
Рассмотрим примеры определения спектра временных функций.
Пример:
Найдем частотный спектр дельта-функции.
,
так как при
,
а при и
.
В итоге, имеет единичный, равномерный и не зависящий от частоты действительный спектр, а мнимая часть спектра будет равна нулю (см. рис.2).
Рис. 2
Пример:
Найдем частотный спектр единичной ступенчатой функции.
Для этой функции не выполняется требование абсолютной интегрируемости, так как
Поэтому Фурье-изображения не имеет.
Дата публикования: 2015-01-10; Прочитано: 251 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!