🗊Лекция № 11 Дискретное преобразование Фурье Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр

Категория: Математика
Нажмите для полного просмотра!
Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №1Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №2Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №3Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №4Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №5Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №6Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №7Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №8Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №9Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №10Лекция № 11  Дискретное преобразование Фурье   Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр, слайд №11

Вы можете ознакомиться и скачать Лекция № 11 Дискретное преобразование Фурье Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований пр. Презентация содержит 11 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





Лекция № 11 
Дискретное преобразование Фурье 
Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований при цифровой обработке сигналов. Дискретное преобразование Фурье, по возможности вычисляемое быстрыми методами, лежит в основе различных технологий спектрального анализа.
Моделью последовательности из      дискретных отсчетов         является сигнал из смещенных по времени дельта-функций:
Описание слайда:
Лекция № 11 Дискретное преобразование Фурье Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) относится к классу основных преобразований при цифровой обработке сигналов. Дискретное преобразование Фурье, по возможности вычисляемое быстрыми методами, лежит в основе различных технологий спектрального анализа. Моделью последовательности из дискретных отсчетов является сигнал из смещенных по времени дельта-функций:

Слайд 2





Дискретное преобразование Фурье
Мысленно периодизируем этот сигнал с периодом 
     Дискретный периодический сигнал можно представить рядом Фурье:
Коэффициенты          этого ряда находят согласно формуле:
Описание слайда:
Дискретное преобразование Фурье Мысленно периодизируем этот сигнал с периодом Дискретный периодический сигнал можно представить рядом Фурье: Коэффициенты этого ряда находят согласно формуле:

Слайд 3





Дискретное преобразование Фурье
Переходя к новой  переменной               ,   получим:
Так как                                    , окончательно имеем:
                                                                                           (11.1)
Описание слайда:
Дискретное преобразование Фурье Переходя к новой переменной , получим: Так как , окончательно имеем: (11.1)

Слайд 4





Дискретное преобразование Фурье
Соотношение, позволяющее вычислить комплексные амплитуды гармоник дискретного сигнала, представляет собой линейную комбинацию отсчетов этого сигнала. Его называют прямым дискретным преобразованием Фурье  (ДПФ). 
Наряду с прямым ДПФ существует обратное дискретное преобразование Фурье:
Замечание. В размещении множителя           в выражении  ДПФ нет полного единства. В некоторых источниках этот множитель относят к формуле обратного ДПФ, удаляя его из формулы для прямого ДПФ.
Описание слайда:
Дискретное преобразование Фурье Соотношение, позволяющее вычислить комплексные амплитуды гармоник дискретного сигнала, представляет собой линейную комбинацию отсчетов этого сигнала. Его называют прямым дискретным преобразованием Фурье (ДПФ). Наряду с прямым ДПФ существует обратное дискретное преобразование Фурье: Замечание. В размещении множителя в выражении ДПФ нет полного единства. В некоторых источниках этот множитель относят к формуле обратного ДПФ, удаляя его из формулы для прямого ДПФ.

Слайд 5





Свойства дискретного преобразования Фурье
Линейность.
        Дискретное преобразование Фурье – линейное преобразование, то есть если последовательностям         и
                  с одним и тем же периодом        соответствуют наборы гармоник              и              , то последовательности                                                  будет соответствовать спектр                                    . 
Ортогональный дискретный базис Фурье, в котором выполняется ДПФ, представляет собой систему дискретных экспоненциальных функций (ДЭФ), заданную на дискретной временной оси         отсчетами:
Описание слайда:
Свойства дискретного преобразования Фурье Линейность. Дискретное преобразование Фурье – линейное преобразование, то есть если последовательностям и с одним и тем же периодом соответствуют наборы гармоник и , то последовательности будет соответствовать спектр . Ортогональный дискретный базис Фурье, в котором выполняется ДПФ, представляет собой систему дискретных экспоненциальных функций (ДЭФ), заданную на дискретной временной оси отсчетами:

Слайд 6





Свойства дискретного преобразования Фурье
Симметрия.
       Свойство симметрии, которым обладает спектр непрерывного сигнала, сохраняется и для спектра дискретного периодического сигнала. Если отсчеты         – вещественные числа, тогда коэффициенты ДПФ, номера которых расположены симметрично относительно           , образуют сопряженные пары:
         Из формулы следует, что спектр является сопряжено симметричным относительно        , то есть содержит ровно такое же количество информации, что и сам сигнал.
Описание слайда:
Свойства дискретного преобразования Фурье Симметрия. Свойство симметрии, которым обладает спектр непрерывного сигнала, сохраняется и для спектра дискретного периодического сигнала. Если отсчеты – вещественные числа, тогда коэффициенты ДПФ, номера которых расположены симметрично относительно , образуют сопряженные пары: Из формулы следует, что спектр является сопряжено симметричным относительно , то есть содержит ровно такое же количество информации, что и сам сигнал.

Слайд 7





Свойства дискретного преобразования Фурье
Гармоника с нулевым номером (постоянная составляющая)  представляет собой среднее значение всех отсчетов сигнала на одном периоде:
Если            четное число, то 
     и амплитуда гармоники с номером           определяется суммой отсчетов с чередующимися знаками:
Описание слайда:
Свойства дискретного преобразования Фурье Гармоника с нулевым номером (постоянная составляющая) представляет собой среднее значение всех отсчетов сигнала на одном периоде: Если четное число, то и амплитуда гармоники с номером определяется суммой отсчетов с чередующимися знаками:

Слайд 8





Свойства дискретного преобразования Фурье
ДПФ круговой свертки.
  Возьмем две последовательности            и           одинаковой длины     , ДПФ которых соответственно равны           и           .  Вычислим их круговую свертку по одному периоду:

         Найдем         точечное ДПФ этой свертки:

                                                                                                                                   (11.2)
Описание слайда:
Свойства дискретного преобразования Фурье ДПФ круговой свертки. Возьмем две последовательности и одинаковой длины , ДПФ которых соответственно равны и . Вычислим их круговую свертку по одному периоду: Найдем точечное ДПФ этой свертки: (11.2)

Слайд 9





Свойства дискретного преобразования Фурье
Таким образом, круговой свертке дискретизированных и заданных на одном временном промежутке сигналов соответствует перемножение их спектров.
Вычисление круговой свертки двух сигналов с помощью ДПФ осуществляется по следующему алгоритму:
вычисление ДПФ исходных сигналов по формуле (11.1);
перемножение коэффициентов полученных ДПФ согласно (11.2);
вычисление сигнала           с помощью обратного ДПФ полученной последовательности              .
Описание слайда:
Свойства дискретного преобразования Фурье Таким образом, круговой свертке дискретизированных и заданных на одном временном промежутке сигналов соответствует перемножение их спектров. Вычисление круговой свертки двух сигналов с помощью ДПФ осуществляется по следующему алгоритму: вычисление ДПФ исходных сигналов по формуле (11.1); перемножение коэффициентов полученных ДПФ согласно (11.2); вычисление сигнала с помощью обратного ДПФ полученной последовательности .

Слайд 10





Свойства дискретного преобразования Фурье
Равенство Парсеваля для дискретных сигналов.

       Определим значение                     , используя формулу ДПФ:




Таким образом, мощность сигнала  на       отсчетах равна сумме мощностей его частотных компонентов.
Описание слайда:
Свойства дискретного преобразования Фурье Равенство Парсеваля для дискретных сигналов. Определим значение , используя формулу ДПФ: Таким образом, мощность сигнала на отсчетах равна сумме мощностей его частотных компонентов.

Слайд 11





Свойства дискретного преобразования Фурье
Связь ДПФ с Z-преобразованием. 
        Сравнивая формулу прямого ДПФ дискретной последовательности  с формулой  Z-преобразования, видим, что коэффициенты ДПФ равны значениям Z-преобразования этого сигнала в        точках, равномерно распределенных по единичной окружности Z-плоскости. 
Получим Z-преобразование последовательности через коэффициенты ДПФ этой последовательности:
Описание слайда:
Свойства дискретного преобразования Фурье Связь ДПФ с Z-преобразованием. Сравнивая формулу прямого ДПФ дискретной последовательности с формулой Z-преобразования, видим, что коэффициенты ДПФ равны значениям Z-преобразования этого сигнала в точках, равномерно распределенных по единичной окружности Z-плоскости. Получим Z-преобразование последовательности через коэффициенты ДПФ этой последовательности:



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию