为什么代入余弦波的拉普拉斯变换会产生纯虚构的结果?s = j ωs=jω

信息处理 傅里叶变换 拉普拉斯变换
2022-02-25 02:06:43

开始的余弦的拉普拉斯变换由下式给出t=0

F(s)=ss2+ω02

如果我 sub in开始的余弦的傅里叶变换s=jωt=0

F(jω)=jωω02ω2

由于这是一个纯虚构的结果,它表明输入函数仅由正弦波组成,因此必须是奇数。

这没有意义,因为从开始的余弦波既不是奇数也不是偶数,因此应该同时具有实部和虚部。t=0F(jω)

开始的正弦波时,我发现了一个类似的问题,它返回一个纯实的频率函数:t=0

F2(jω)=ω0ω02ω2

我误解了什么?

1个回答

如果我加入开始的余弦波的傅里叶变换s=jωt=0

不,你没有。您不能只在拉普拉斯变换的表达式中这仅在虚轴位于拉普拉斯变换的收敛区域 (ROC) 内时才有效。由于给定的拉普拉斯变换在虚轴上有极点,所以虚轴不是 ROC 的一部分(ROC 是)。s=jωRe{s}>0

函数的傅里叶变换

(1)x(t)=cos(ω0t)u(t)

存在于分布意义上,即,如果我们在傅里叶变换的表达式中允许狄拉克脉冲(可能还有它的导数)。

使用阶跃函数的傅里叶变换

(2)F{u(t)}=πδ(ω)+1jω

和傅里叶变换的调制特性

(3)F{ejω0tu(t)}=πδ(ωω0)+1j(ωω0)=Y(ω)

通过注意到左侧时域函数的实部, 我们可以很容易地推导出的傅里叶变换,因此它的傅里叶变换必须是(1)x(t)(3)Y(ω)

X(ω)=12[Y(ω)+Y(ω)](4)=π2[δ(ωω0)+δ(ω+ω0)]+jωω02ω2