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9.2傅里叶变换的性质215
9.1.2把傅里叶变换作为加性合成使用
现在考虑一个任意信号X【n】,它每N个样点就重复1次。(前面我们已经假设X【n】可由若干个正弦的和来获得,但我们还不知道是否每个周期性的X【n】都能用这种方法获得。)令Y【k】为X的傅里叶变换,即对于k=0...,N-1有:
Y【k】=FT{X【n】}(k)
=【U-*pX【O】+【U-*】1X】+...+IU-*】W-1X【N-】
=【U01*X【0】+【U-1I*X【】+...+IU-(N-h*XXN-1】
在第2个版本中,我们对指数进行了重新整理,可以看出Yk】是若干个复正弦的和,它们的复幅度为X【m】,频率为-mo,m=0...,V-1。换句话,可以把【k】本身看成是一个傅里叶级数,它的第m个分量的强度为X【-m】。(X【-m】这种表示是有意义的,因为X是一个周期信号)。我们也可以用YIk】本身的傅里叶变换来表示Y【k】的各分音的幅度。将两者用等号连接起来,得:
÷FT{Y【k】}(m)=X【-ml
这意味着现在轮到X【-m】可以由幅度分别为Y【k】/N的若干正弦求和而得到。令n=-m得:
X【n】=-FT(Ik】}(-n)
=【U0】"Y【0】+【U1】"Y】+...+IUN-1】r【N-1】
上式表明,任意周期信号x【n】确实可以由若干正弦求和得到。并且,该公式也明确指出了应该如何从X【n】的傅里叶变换Y【k】来重建x【n】,如果我们知道Y【】对于每个整数k=0...,N-1的取值的话。
9.2傅里叶变换的性质
在本节中,我们将研究对一个(复)正弦进行傅里叶变换时会发生什么。最简单的情况是"直流",它是频率为0的一个特殊正弦。在推导出它的傅里叶变换以后,我们将阐述傅里叶变换的一些性质,这些性质可以运用到任意其他正弦上。
9.2.1直流信号的傅里叶变换
对所有n令X【n】=1(它能以任意所需的整数周期N>1重复)。从前面的讨论中,我们希望得到