это быстро и бесплатно
Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!
Ознакомительный фрагмент работы:
Анатолий Карташкин
В основе преобразования Фурье (ПФ) лежит чрезвычайно простая, но исключительно плодотворная идея – почти любую периодическую функцию можно представить суммой отдельных гармонических составляющих (синусоид и косинусоид с различными амплитудами A, периодами Т и, следовательно, частотами ω). Пример одной из таких функций S(t), состоящей из гармоник Сi(t), приведен на рис.1.
Рис. 1. Представление прямоугольного импульса суммой гармонических составляющих
Понятия «изобразить в частотной области некую функцию от времени» и «нарисовать спектр этой функции» – равнозначны. Если скользнуть по рис.1 взглядом по горизонтали слева направо, то свершится переход от какой-либо функции времени к ее спектру – благодаря «магическому стеклу» ПФ. А нижняя часть рисунка есть иллюстрация одного из основных принципов ПФ – спектр суммарной функции времени равен сумме спектров ее гармонических составляющих.
Неоспоримым достоинством ПФ является его гибкость – преобразование может использоваться как для непрерывных функций времени, так и для дискретных. В последнем случае оно называется дискретным ПФ – ДПФ.
Для получения дискретной функции времени надо подвергнуть процессу дискретизации непрерывную функцию времени. Это изображено на рис.2. Вырезаем отдельные значения из непрерывной функции, выстраивая дискретную функцию времени. Период одного цикла его работы Tд называется «периодом дискретизации», или «интервалом дискретности».
Рис. 2. Дискретное представление непрерывной функции
ПФ часто применяется при решении задач, возникающих в теории автоматического регулирования и управления, в теории фильтрации и т.д. Разберем один из примеров. Имеется некий линейный фильтр – изготовленный то ли в виде набора спаянных между собой резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, то ли в виде модульной конструкции интегральных микросхем. Известен также входной сигнал (на рис.3 в качестве входного сигнала изображена дельта-функция, то есть импульс исчезающе короткой длительности и бесконечно большой амплитуды). Необходимо определить, какой сигнал появится на выходе нашего фильтра.
Рис. 3. Исследование линейного фильтра
Ход решения этой задачи зависит от того, какую позицию мы предпочтем. Выберем временной путь решения (верхняя половина рис.4) – придется входной сигнал записать как функцию времени SBX(t) и использовать импульсную характеристику фильтра h(t), то есть математическую запись его работы во времени. Отправимся по частотному пути (нижняя половина рис.4) – нужно будет оперировать уже не с самим входным сигналом, а с его спектром gbx(ω). Δа и алгоритм работы нашего фильтра потребуется представить в частотной области – в виде частотной характеристики K(ω). Δля этого воспользуемся помощью опять-таки «магического стекла» ПФ.
Рис. 4. Быстрое преобразование Фурье
Итак, два пути – какой из них избрать? По-видимому, тот, который проще. Во всяком случае, в большинстве практических задач предпочтение отдается частотному направлению.
Если выполнять ДПФ входной последовательности, так сказать, впрямую – строго по исходной формуле, то потребуется много времени (особенно если количество входных отсчетов велико). Конструктивнее использовать принцип «разделяй и властвуй», лежащий в основе алгоритма БПФ. Согласно ему входная последовательность делится на группы (например, четные и нечетные отсчеты), и для каждой из них выполняется ДПФ, а затем полученные результаты объединяются. В итоге получается ДПФ входной последовательности – и существенная экономия времени. Поэтому описанный алгоритм так и назвали – быстрое преобразование Фурье.
Список литературы
Лаврус В.С. Практика измерений в телевизионной технике. – К.: НиТ, 1996.
Карташкин А. Уйти, чтобы вернуться.
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников
Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Гарантируем возврат
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
изменить 3 главу полностью и заключение на проблемы и решения которые...
Диплом, Уголовно-процессуальное право
Срок сдачи к 3 окт.
Написать реферат. Правовые механизмы природопользования и защиты окружающей среды. В-01862
Реферат, Право
Срок сдачи к 12 окт.
Правосубъектность военнослужащих войск национальной гвардии РФ
Курсовая, Правоведение
Срок сдачи к 16 окт.
Контрольная работа по Теоретической и прикладной механике
Контрольная, Теоретическая и прикладная механика
Срок сдачи к 6 окт.
7 вариант, две контрольные работы
Контрольная, Теоретические основы обеспечения устойчивости функционирования объектов экономики и территорий
Срок сдачи к 19 окт.
Необходимо подготовить работу по дисциплине «учебно-проектная деятельность — 2» на основе приложенных материалов упд-1 и методического пособия тусур
Лабораторная, Учебно-проектная деятельность (УПД-2)
Срок сдачи к 9 окт.
Страхование и договор страхования: проблемы правового регулирования
Курсовая, Гражданское право
Срок сдачи к 2 нояб.
Выполнить тесты по Технологическое предпринимательство. В-01861
Решение задач, Менеджмент
Срок сдачи к 9 окт.
Требуется написать качественный и понятный текст для карточки товара...
Другое, Русский язык
Срок сдачи к 8 окт.
Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!