DFT中模运算的意义?

信息处理 离散信号 信号分析 傅里叶变换 自由度
2022-02-19 02:51:35

模运算在 DFT 中以什么方式发挥作用?为什么它是 DFT 不可或缺的一部分?

2个回答

您也可能会找到与此相关问题相关的答案: 在复杂 DFT 频谱的情况下,为什么从 N/2 到 N 点的 x 轴范围表示负频率? (特别是查看我的答案。)

如果您真的想对 DFT 及其模块化性质有不同的概念理解,请阅读我的博客文章:

我认为 r bj 对此的回答是正确的,但对第一次尝试学习它的人没有帮助。他将“盒外”和“盒内”放在一个紧凑的定义中。

关键是要理解正向和反向 DFT 在数学上基本相同,并且它们在有限范围内的有限域上运行。在每种情况下,如果您通过扩展底层三角函数来扩展运算符“框外”的范围,您就会得到一个重复模式。因此,如果我选择一个称为帧的信号段,并对其应用 DFT,我将得到一组复数值,Macleod 将其称为 DFS(离散傅里叶谱)。频域中的重复模式与所谓的“别名”相关联,并且与采样定理相关联(并被证明是一个很好的描述)。

往另一个方向走。如果您采用 DFS 并应用逆 DFT,您将获得原始信号帧。如果在这种情况下扩展三角函数,则产生的信号将是样本帧的重复模式。重复模式与实际信号匹配的唯一信号是周期信号,其中帧大小是周期的整数。

重复模式是模块化是固有的原因。


Neil Robertson 的这篇博客文章专门讨论了这个主题:

这个对不同措辞问题的回答也回答了你的问题。

这个答案是相关的

这个答案这个答案

我承认,我对任何否认离散傅立叶变换(和逆 DFT)从根本上周期性地扩展呈现给它的有限数据集的人表示例外。我是个纳粹分子DFT 假设个样本是周期序列的一个周期,其中对于所有整数逆 DFT 的作用相同,因为个样本是周期序列的一个周期,其中对于所有整数Nx[n]x[n+N]=x[n]nNX[k]X[k+N]=X[k]k

的索引进行的模运算只是保证了这种周期性,同时还保证索引都不会超出内存中表示那是x[n]X[k]nkx[n]X[k]

0n=modN(n+mN)<N
0k=modN(k+mN)<N

对于任何整数m