吉布斯现象的一个很好的数学解释

信息处理 傅里叶级数 吉布斯现象
2022-01-17 03:48:05

我正在向某人解释傅立叶级数如何在构建并非处处可微的信号的背景下工作,例如方波、锯齿波等。然而,当我提到吉布斯现象时,我意识到我从未真正了解它为什么会发生。事实上,随着故事的发展,并不是每个人都意识到它是无限系列周期信号的实际数学特性,而不是计算上的侥幸,事实证明,大多数证明都相当费力和复杂。

读了几本后,我开始意识到为什么会出现这种现象,但我有实际和复杂的分析、拓扑等方面的背景。问题是,我能否在数学上向仅拥有基础本科微积分课程(或本科信号处理课程的任何其他一般先决条件)的人充分解释并严格证明吉布斯现象?如果是这样,那怎么办?

2个回答

普林斯顿大学出版社 P. Nahin 所著的“欧拉博士的绝妙公式:治愈许多数学疾病”一书引出并包含对吉布斯现象的解释,这可能适合具有良好本科大学水平数学背景的人。

您总是可以这么说sin并且cos具有弯曲的形状,并且您需要无限量的频率才能从许多弯曲的形状中形成锐利的边缘。