图的傅里叶逆变换

信息处理 傅里叶变换
2022-02-26 13:21:15

给定傅里叶变换的幅度和相位图,如何获得信号的解析公式?

我知道

X1(jω)=3jω[H(ω+3π)H(ω3π)]
但我想不出从这一点到答案的方法,那就是
x1(t)=3πt2[3πtcos(3πt)sin(3πt)]

在此处输入图像描述

2个回答

在这种情况下,它非常简单。一般来说,这可能会更困难。我不确定你在做什么H(jω)因为您没有在任何地方定义它,但您正试图从图中获取信号的分析时域表达式。这可以通过注意到

X1(jω)=|X1(jω)|exp(jX1(jω)).
在这种情况下,由于绘图的简单性,我们可以通过直接从轴读取来生成公式。在这种情况下,
X1(jω)=3jω[u(ω+3π)u(ω3π)],
在哪里u(t)是重载阶跃函数。

现在,我们可以用公式计算傅里叶逆变换,

x1(t)=12πX1(jω)exp(jωt)dω.
插入我们的X1(jω)和简化导致我们表达
x1(t)=12π3π3π3jωexp(jωt)dω.

我假设你可以评估这个积分。如果您需要更多帮助,请告诉我。

你已经有了一个正确的答案,但我想向你展示一个小技巧,它可以让你在不求解任何积分的情况下推导出解决方案。你已经想出了解析表达式X1(jω),这是重要的一步。现在你可以观察到这个表达式包含一个因子jω. 记住乘以jω在频域中对应于时域中的微分:

(1)F{dx(t)dt}jωX(jω)

这意味着您可以获得该功能x1(t)通过首先导出傅里叶逆变换

(2)X(jω)=X1(jω)jω=3[u(ω+3π)u(ω3π)]

这是一个简单的矩形函数。它对应的时域函数是

(3)x(t)=3sin(3πt)πt

这是一个基本的傅立叶变换关系,你应该牢记在心。所需功能x1(t)现在由导数给出(3)

x1(t)=dx(t)dt=(3π)2tcos(3πt))3πsin(3πt))(πt)2(4)=3πt2[3πtcos(3πt)sin(3πt)]