逆滑动 DFT

信息处理 傅里叶变换 自由度
2022-02-10 13:43:37

从纸:

Bradford R.、Dobson R.、ffitch J. -滑动比跳跃更顺畅

在第 6 章 - 信号重构中,滑动 DFT 的逆可以通过以下公式实现:

f0=1Nk=0N1F0(k)e2πik(0/N)=1Nk=0N1F0(k)

换句话说,所有频率区间的平均值等于窗口的第一个样本。

但我想知道,如果输入信号是单个正弦波,那么信号的 DFT 在整个信号中将是相同的。然后使用上面的公式,重新合成的样本都将是相同的数字,而实际上它必须在 -1 到 1 之间变化。

我理解错了吗?

我做了一张图片来描述我的问题:

在此处输入图像描述

2个回答

基于对傅里叶变换属性的混淆,这种误解的可能根源有三方面。

如果输入信号是单个正弦波,那么信号的 DFT 在整个信号中都是相同的

不,因为在整个信号(无限,带正弦)上,只有傅里叶幅度可能对移位保持不变。正如@hotpaw2 之前所说,有一个阶段项。

也没有,因为您的正弦(或有限长度)上有一个矩形窗口,除非您在矩形时间范围内有整数个完整周期,否则 shift 属性将不适用(查看@Peter K 的这个答案.关于周期性和离散信号)。

最后,如果您查看同一篇论文的第 4 章,您将看到:

但这只会从包含所需样本点的窗口集合中的单个点给出样本的贡献。

更多信息可以在Jacobsen 和 Lyons 的滑动 DFT以及理解和实现滑动 DFT中找到。

DFT 与沿实值正弦波滑动时不同。FFT 结果 bin 的幅度可能相同,但其相位会随着 DFT 的滑动而改变(旋转)。因此,旋转相量及其复共轭镜的总和会发生变化(实际上是正弦曲线)。