栏目分类:
子分类:
返回
名师互学网用户登录
快速导航关闭
当前搜索
当前分类
子分类
实用工具
热门搜索
名师互学网 > 百科 > 知识

傅里叶级数:看似不相关的相似 三角函数转化为复指数形式

知识 更新时间: 发布时间: 百科归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

傅里叶级数:看似不相关的相似 三角函数转化为复指数形式

通信M班长:如果你想深入学习通信技术,那得懂点傅里叶变换;本文将继续从三角函数出发,一步步走向傅里叶级数。没错,这将是一个系列性文章,如果你是在校大学生或者通信工作者,希望这些文章可以帮助到你。

傅里叶同学告诉我们,任何周期函数,都可以看作是不同振幅,不同相位正弦波的叠加。

下图是一些正弦函数,所谓三次、五次、七次、七次谐波都表示频率的变化,图中基波的频率为1/2π,三次谐波的频率就为3*1/2π,依次类推,频率逐渐增大。大家可以回想上一篇文章的正弦声音。

基波与谐波

我们把这些谐波累加,从下图可以看出,竟然逐渐呈现出方波的形态,是不是不可思议。没错看似不相干的矩形与正弦,在错误的道路上,逐步走到一起了。

谐波累加

我们看看维基大神制作的动图,你会发现整个叠加过程更为直观。

动图累加

三角函数转化为复指数形式表达

作为一名工科狗,虽然不要考虑复杂的数学证明,我们大可不必纠结结论的证明过程,因为工科的重点是应用。班长在学校期间,总是试图了解一切为什么,为什么得出这个结论的,这个怎么证明啊?但一深究发现里面的数学推导,自己未必可以接受。

所以,学霸除外,工科学生更需要把重心放在应用。一个优秀的工程师和一个优秀的数学家,对我们国家同样重要!

但今天班长和大家说的这个推导,涉及基础知识高中就学过,而且这个推导过程有助于您建立“分离”的概念!

手写稿,见谅

上图将三角函数转化为复指数形式,看起来形式更加简单,而且便于我们下一步求解傅里叶的系数。更有利于将来我们用矩阵分析的思想来看傅里叶变换哦。

这里用到了欧拉公式与简单的三角展开式,推导并不负责,建议各位小伙伴动手实验一下。

本文涉及到图形优Matlab作出,需要代码的请私信。

转载请注明:文章转载自 www.mshxw.com
本文地址:https://www.mshxw.com/ask/946785.html
我们一直用心在做
关于我们 文章归档 网站地图 联系我们

版权所有 (c)2021-2022 MSHXW.COM

ICP备案号:晋ICP备2021003244-6号