余弦到 3 次方的傅里叶变换

信息处理 傅里叶变换
2021-12-27 04:45:51

我怎样才能找到的傅里叶变换

f(x)=(cos(x))3

我知道对于g(x)=cos(x)

F{g(x)}=F{cos(x)}=π[δ(wπ/2)+δ(w+π/2)]

但是使用这对傅里叶变换如何获得F{f(x)}有没有直接/简单的方法来做到这一点?

2个回答

一种方法是使用降幂三角恒等式

cos3(x)=3cos(x)+cos(3x)4

由于傅里叶变换的线性特性,您可以单独变换每一项并取它们的加权和来得到整个表达式的变换。我们将使用的关系(从此处的第 304 行开始)是:

F{cos(ax)}=π(δ(ωa)+δ(ω+a))

假设您正在使用傅里叶变换的非单一角频率定义:

F{x(t)}=X(ω)=x(t)ejωtdt

这将产生:

F{cos3(x)}=34F{cos(x)}+14F{cos(3x)}=π4(3δ(ω1)+3δ(ω+1)+δ(ω3)+δ(ω+3))

我更喜欢杰森的回答,但我认为无论如何我都会提出另一种方法。

时域中的乘法相当于频域中的卷积。因此,您有以下内容-

F{cos3(x)}=F{cos(x)cos(x)cos(x)}=F{cos(x)}F{cos(x)}F{cos(x)}
如果你使用你可以得到与 Jason 的答案相同的结果。F{cos(x)}=δ(w1)+δ(w+1)2