如何在理解DFT(有限长序列的离散傅里叶变换)

写这个博客,一来做个笔记,二来希望可以帮到初学者。
1.在matlab或者labview的FFT运算(DFT的快速算法,不是新运算)中总会有一个采样点数M和FFT点数N,首先我想说的是这两个经常是取相同的值,但他们各自代表的意义是不同的,明白这一点会对理解FFT运算很重要。
2.其次,我们在掌握了连续非周期信号的傅里叶变换的基础上,来推导离散傅里叶变换。
一些数学符号很难书写,最终拿出我的圆珠笔写得一手漂亮的笔记,如下图:
在这里插入图片描述
推导的过程在上面,总结一下:
第一步中实现时间离散化;
第二部中实现频域离散化和时域有限长。
回到一开始的那个问题,采样点数M和FFT点数N
1.采样点数M就是离散序列的长度。FFT点数的作用:连续的变化的角频率w(原本取值范围是0到无穷大)取一个周期,即0到2π,从中采样N个数,采样间隔=2π/N,w最终变为k*2π/N,其中k=0,1,2,,,N-1,实现了频域采样。
a.当采样点数M=FFT点数N时,直接做FFT运算,输出序列是长度为N的复数序列,每个复数的模值和相位就是对应频率处(横坐标不一定=实际频率)的幅值,相位。
b.当采样点数M>FFT点数N时,无法进行FFT运算,或者截取前N个序列做FFT运算。
c.当采样点数M<FFT点数N时,无法进行FFT运算,或者将采样序列末尾补零至与FFT点数相同,在进行FFT运算。

写在最后,这个也许会出现错误,如果现在阅读的你发现了,请联系我。

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