傅里叶变换公式的几种形式
打怪兽的索菲娅
2024年03月20日 10:45:03
只看楼主

    研究振动控制、随机振动等,离不开傅里叶变换(Fourier transforms)。对于傅里叶变换,不同文献、书籍有时候会采用不同形式的公式,刚开始看的时候有点凌乱,后面才理清楚,其实不同公式形式本质上都是等价。为了便于后续学习,以下总结几种常见的傅里叶变换公式形式。PS.这里傅里叶变换,指的是非周期函数(周期可以理解为无限长)的傅里叶变换,不是傅里叶级数(Fourier series),傅里叶级数是针对周期函数的说法。

    研究振动控制、随机振动等,离不开傅里叶变换(Fourier transforms)。对于傅里叶变换,不同文献、书籍有时候会采用不同形式的公式,刚开始看的时候有点凌乱,后面才理清楚,其实不同公式形式本质上都是等价。为了便于后续学习,以下总结几种常见的傅里叶变换公式形式。PS.这里傅里叶变换,指的是非周期函数(周期可以理解为无限长)的傅里叶变换,不是傅里叶级数(Fourier series),傅里叶级数是针对周期函数的说法。

第一种形式

一种通用的形式, 互为傅里叶变换对:

 
 

将上述中公式中的变量 替换为 替换为 ,则变为物理中习惯的符号,其中 为时间(time), 为频率(frequency)。

 
 

由公式可见, 基本对称,除了自然对数指数上的负号,负号可放在 ,也可以放在 ,唯一的差别是,指数取正号和取负号求出的 共轭。

第二种形式

在形式一的基础上,将频率 改为圆频率(angular frequency),即 改为 ,则公式变为

 
 

这种形式通常在一些动力学及抗震书籍上出现,此时,在逆变换公式 中多了个 。另外,这个 也可以放在正变换一侧 ,则公式变为

 
 

还可以将 开根号,同时放到 中,保持正变换和逆变换公式的对称性,如下所示

 

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