傅里叶逆变换
傅里叶逆变换是-∞+∞ f(t)=1/2∏*∫ {∫f(u)exp(-iωu)du}*exp(iωt)dω。
基本信息
- 中文名
傅里叶逆变换
- 外文名
Inverse Fourier transform
- 表达式
+∞ +∞ f(t)=1/2∏*∫ {∫f(u)exp(-iωu)du}*exp(iωt)dω -∞ -∞
- 适用领域
计算机、数学
基本内容
对于非周期函数f(t),可以将它看成是某个周期函数fт(t)当т→+∞时转化而来的。即:
f(t)= limfт(t)(1)т→+∞
由傅里叶复指数形式可得:
+∞ T/2f(t)= lim 1/T *∑[∫fт(u)*exp(-inωu)du]*exp(inωt)(2)T→+∞n=-∞ -T/2
令ωn=nω(n=0,1,2,…),则有Δωn=ωn+1-ωn=2∏/T(此n是下角标),显然,当т→+∞时,Δωn→0,故(2)式又可以写成
+∞T/2f(t)= 1/2∏*lim ∑[∫fт(u)*exp(-iωnu)du]*exp(iωnt)*Δωn (n是下角
Δωn→0 n=-∞ -T/2
标)(3)记T/2Fт(ω)=∫fт(u)*exp(-iωu)du-T/2
+∞F(ω)=∫f(u)*exp(-iωu)du-∞
则+∞f(t)= 1/2∏*lim ∑[Fт(ωn)*exp(iωnt)*Δωn (此n都是下角标)Δωn→0n=-∞
显然,当Δωn→0时,Fт(ωn)→F(ωn)
从而(此n都是下角标)+∞+∞f(t)= 1/2∏*lim ∑Fт(ωn)*exp(iωnt)*Δωn= 1/2∏*lim ∑F(ωn)*exp(iωnt)*Δωn(4)Δωn→0n=-∞Δωn→0 n=-∞
分析一下:
首先看一下复变函数积分的定义,如下:定义:设C为复平面上以A起点B为终点的光滑(或分段光滑)的有向曲线,函数ω=f(z)在C上连续,如果以分点A=z0,z1,z2,...,zn-1,zn=B将曲线C任意分成n个n小弧段,并在每个弧段zn-1zn(k=1,2,...,n)上任取一点ζk,作和式Sn=∑f(ζk)*Δzk,其中Δzk=zk-zk-1,记弧段
k=1
zn-1zn的长度ΔSk,λ=maxlim{ΔSk},若不1≤k≤n论对C如何分法及ζk如何取法,极限
nlim∑f(ζk)*Δzkλ→0 k=1存在,则称该极限值为函数f(z)沿曲线C从A到B的积分,记为∫f(z)dz,即c
n∫f(z)dz= lim∑f(ζk)*Δzkcλ→0 k=1式中,f(z)为被积函数;C为积分曲线。