傅里叶系列(二)傅里叶变换的推导

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关于傅里叶级数的推导详见:

ElPsyConGree:傅里叶级数的数学推导

我们先把傅里叶级数转换为指数形式:

三角函数形式:

[公式]

[公式]代入欧拉公式:

[公式]

可以变形为:

[公式]

[公式]

将 [公式] 、 [公式] 代入傅里叶级数求得:

[公式]

将(2)、(3)、(4)代入得:

[公式]

同理可得: [公式]

将两式代入到(5)中解得:

[公式]

 

(注:当 [公式] 时:[公式] )

公式(6)为傅里叶级数的指数形式

然后我们来仔细研究下公式(6)

[公式]

聪明的你,一定可以看出来这个累加很有希望转换成一个积分形式。

积分表达式的累加形式为:

[公式]

其中 [公式] 为步长.同理我们有:

[公式]

设 [公式] ,得到:

[公式]

我们令 [公式] 即可得到一个标准化的傅里叶变化公式:

[公式]

其中

[公式]

总结下思路:

1、先将傅里叶级数从三角函数形式化为欧拉公式形式

2、通过欧拉公式我们发现可以把累加形式化为积分形式

3、将其中的积分因子提取出来,方便之后的计算

posted @ 2020-05-17 19:51  .ivan  阅读(2135)  评论(0编辑  收藏  举报