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离散傅里叶变换DFT的物理含义是什么

发布时间:2022-08-04 06:09:18

㈠ 离散傅里叶变换的定义

离散傅里叶变换(DFT),是傅里叶变换在时域和频域上都呈现离散的形式,将时域信号的采样变换为在离散时间傅里叶变换(DTFT)频域的采样。在形式上,变换两端(时域和频域上)的序列是有限长的,而实际上这两组序列都应当被认为是离散周期信号的主值序列。即使对有限长的离散信号作DFT,也应当将其看作经过周期延拓成为周期信号再作变换。在实际应用中通常采用快速傅里叶变换以高效计算DFT。

㈡ 傅里叶变换的物理意义是什么

傅立叶变换是数字信号处理领域一种很重要的算法。要知道傅立叶变换算法的意义,首先要了解傅立叶原理的意义。傅立叶原理表明:任何连续测量的时序或信号,都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。而根据该原理创立的傅立叶变换算法利用直接测量到的原始信号,以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频率、振幅和相位。

和傅立叶变换算法对应的是反傅立叶变换算法。该反变换从本质上说也是一种累加处理,这样就可以将单独改变的正弦波信号转换成一个信号。

因此,可以说,傅立叶变换将原来难以处理的时域信号转换成了易于分析的频域信号(信号的频谱),可以利用一些工具对这些频域信号进行处理、加工。最后还可以利用傅立叶反变换将这些频域信号转换成时域信号。

从现代数学的眼光来看,傅里叶变换是一种特殊的积分变换。它能将满足一定条件的某个函数表示成正弦基函数的线性组合或者积分。在不同的研究领域,傅里叶变换具有多种不同的变体形式,如连续傅里叶变换和离散傅里叶变换。

在数学领域,尽管最初傅立叶分析是作为热过程的解析分析的工具,但是其思想方法仍然具有典型的还原论和分析主义的特征。"任意"的函数通过一定的分解,都能够表示为正弦函数的线性组合的形式,而正弦函数在物理上是被充分研究而相对简单的函数类:1. 傅立叶变换是线性算子,若赋予适当的范数,它还是酉算子;2. 傅立叶变换的逆变换容易求出,而且形式与正变换非常类似;3. 正弦基函数是微分运算的本征函数,从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解.在线性时不变杂的卷积运算为简单的乘积运算,从而提供了计算卷积的一种简单手段;5. 离散形式的傅立叶的物理系统内,频率是个不变的性质,从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取;4. 着名的卷积定理指出:傅立叶变换可以化复变换可以利用数字计算机快速的算出(其算法称为快速傅立叶变换算法(FFT))。

正是由于上述的良好性质,傅里叶变换在物理学、数论、组合数学、信号处理、概率、统计、密码学、声学、光学等领域都有着广泛的应用。

㈢ 傅里叶变换中DFT和IDFT分别什么意思

离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,缩写为DFT),是傅里叶变换在时域和频域上都呈离散的形式,将信号的时域采样变换为其DTFT的频域采样。在形式上,变换两端(时域和频域上)的序列是有限长的,而实际上这两组序列都应当被认为是离散周期信号的主值序列。即使对有限长的离散信号作DFT,也应当将其看作其周期延拓的变换。在实际应用中通常采用快速傅里叶变换计算DFT。

下面给出离散傅里叶变换的变换对:

对于N点序列,它的离散傅里叶变换(DFT)为

其中e 是自然对数的底数,i 是虚数单位。通常以符号表示这一变换,即

离散傅里叶变换的逆变换(IDFT)为:

可以记为:

实际上,DFT和IDFT变换式中和式前面的归一化系数并不重要。在上面的定义中,DFT和IDFT前的系数分别为1 和1/N。有时会将这两个系数都改成。

㈣ 傅里叶变换中DFT和IDFT分别什么意思 傅里叶变换中DFT和IDFT的意思

1、离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,缩写为DFT),是傅里叶变换在时域和频域上都呈离散的形式,将信号的时域采样变换为其DTFT的频域采样。在形式上,变换两端(时域和频域上)的序列是有限长的,而实际上这两组序列都应当被认为是离散周期信号的主值序列。即使对有限长的离散信号作DFT,也应当将其看作其周期延拓的变换。在实际应用中通常采用快速傅里叶变换计算DFT。

2、离散傅里叶变换的变换对:对于N点序列,它的离散傅里叶变换(DFT)为其中e 是自然对数的底数,i 是虚数单位。通常以符号表示这一变换,即离散傅里叶变换的逆变换(IDFT)为:可以记为:实际上,DFT和IDFT变换式中和式前面的归一化系数并不重要。在上面的定义中,DFT和IDFT前的系数分别为1 和1/N。有时会将这两个系数都改成。

㈤ FFT , DTFT, DFT 的区别和联系

FFT ,DTFT,DFT的联系:FFT是DFT的一种高效快速算法,DFT是有限长序列的离散傅里叶变换,DTFT是非周期序列的傅里叶变换,DFT将信号的时域采样变换为其DTFT的频域采样。

FFT , DTFT, DFT 的区别是含义不同、性质不同、用途不同。

1、含义不同:DTFT是离散时间傅里叶变换,DFT是离散傅里叶变换,FFT是DFT的一种高效快速算法,也称作快速傅里叶变换。

2、性质不同:DTFT变换后的图形中的频率是一般连续的(cos(wn)等这样的特殊函数除外,其变换后是冲击串),而DFT是DTFT的等间隔抽样,是离散的点。

快速傅里叶变换FFT其实是一种对离散傅里叶变换的快速算法,它的出现解决了离散傅里叶变换的计算量极大、不实用的问题,使离散傅里叶变换的计算量降低了 一个或几个数量级,从而使离散傅里叶变换得到了广泛应用。

3、用途不同:DFT完全是应计算机技术的发展而来的,因为如果没有计算机,用DTFT分析看频率响应就可以,为了适应计算机计算,那么就必须要用离散的值,因为计算机不能处理连续的值,FFT是为了提高速度而来。另外,FFT的出现也解决了相当多的计算问题,使得其它计算也可以通过FFT来解决。

(5)离散傅里叶变换DFT的物理含义是什么扩展阅读

DTFT是以2pi为周期的。而DFT的序列X(k)是有限长的。

DTFT是以复指数序列{exp(-jwn)}的加权和来表示的,而DFT是等间隔抽样,DFT里面有个重要的参数就是N,抽样间隔就是将单位元分成N个间隔来抽样,绕圆一周,(2*pi)/N是间隔(一个圆周是2*pi,分成N个等分)

DTFT和DFT都能表征原序列的信息。因为现在计算主要使用计算机,必需要是离散的值才能参与运算,因此在工程中DFT应用比较广泛,DFT还有一个快速算法,那就是FFT。

㈥ dft是什么

DFT是design for testability(可测试性技术)的缩写。

DFT是一种集成电路设计技术,它将一些特殊结构在设计阶段植入电路,以便设计完成后进行测试。DFT的理念基于结构化测试(分治法),它并不是直接对芯片的逻辑功能进行测试来确保功能正常。而是尽力保证电路之间的低层级模块和它们之间的连接正确。

电路测试有时并不容易,这是因为电路的许多内部节点信号在外部难以控制和观测。通过添加可测试性设计结构,例如扫描链等,内部信号可以暴露给电路外部。总之,在设计阶段添加这些结构虽然增加了电路的复杂程度,看似增加了成本,但是往往能在测试阶段节约更多的时间和金钱。

相关信息

DFT的关键也就在于取舍,测试逻辑的代价和效果的平衡。核心目的在于提高Observability和Controllability。DFT主要负责制造时产生的缺陷检测,逻辑上的错误鞭长莫及。具体例子就是芯片挑体质。

在RTL设计阶段开始介入,设计插入DFT逻辑,设计并验证测试向量(功能仿真),综合时序也要收敛,得到芯片后进行机台调试。

㈦ 离散傅里叶变换的物理意义

(1)物理意义
设x(n)是长度为N的有限长序列,则其傅里叶变换,Z变换与离散傅里叶变换分别用以下三个关系式表示
X(e^jω)= ∑n={0,N-1}x(n) e^jωn
X(z)= ∑n={0,N-1}x(n)z^-n
X(k)= ∑n={0,N-1}x(n) e^-j2π/Nnk
单位圆上的Z变换就是序列的傅里叶变换
离散傅里叶变换是x(n)的频谱X(ejω)在[0,2π]上的N点等间隔采样,也就是对序列频谱的离散化,这就是DFT的物理意义.

㈧ 数字信号处理中,离散时域信号的傅里叶变换的物理意义怎么理解太抽象怎么能具体物理形式上描述一下

连续信号为s(t),离散信号在时域上是s(t)与周期冲击信号的乘积
傅里叶变换是由时域到频率的变换
根据性质可以知道,时域的乘积在频域的卷积,
s(t)的傅里叶变换假设是S(f),冲击函数的傅里叶变换仍然是频域周期的冲击函数
两个相互卷积是什么样的呢?当然就是在频域上周期的S(f)了
自己再想想吧,傅里叶变换的性质

㈨ dft的物理意义是什么

DFT 的物理意义看书吧

FFT是计算DFT那些式子的值的快速算法, 严格的说它是算法,没什么物理意义

实际使用当中因为基本没人会按直接方法去算DFT, 所以FFT就成了DFT的一种实现标准, 也就是说提到FFT它的物理意义就是DFT的那个物理意义

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