特例:时域限带和频域限带

信息处理 离散信号 信号分析 连续信号
2022-02-21 00:33:20

我知道除了一些特殊情况,混叠是不可避免的。假设我们对函数进行时间限制,f(t),因此它在区间外为零[0,T]来形成y(t). 然后,在频域中,引入了无限的频率分量。

如果做出这个时间限制的系统有脉冲响应h(t), 我们有它的傅里叶表示H(u). 然后我们可以计算Y(u)使用卷积获得:

Y(u)=F(u)H(u)
显然,它具有复制到无穷大的频率分量。这种现象是因为它滑过原始函数来计算卷积。

谁能让我知道在什么条件下我们可以进行带限输入和输出

2个回答

条件是函数f(t)=0,如果你在谈论连续的时间信号和频率(你的一些公式让我感到困惑)。换句话说,一个(非零)限时信号也不能是带限的。换句话说,一个函数及其(连续)傅里叶变换不能都具有有限支持。

一个证明(使用复分析)的核心依赖于Paley-Wiener 定理:时限函数的傅里叶变换将是一个完整的函数(一个复值函数,在整个复平面上全纯),它将消失在一个开区间,因此处处(几乎)为零。

您可以在紧支持函数的傅立叶变换和论文(例如)实线上傅立叶变换的不确定性原理中找到详细信息。这是发展时频分析的原因。

这对于实际信号(即实变量的函数)是不可能的。对于本身已经紧凑的域上的函数是可能的,例如来自单位圆的函数(或者,作为多元概括,来自环面或球面

这不是完全假设的:完美的周期信号可以理解为紧凑时间间隔上的函数,但是它的末端是封闭的,是周期性的。