# 傅立叶变换-10

先回答上一个单元的问题,当取样时间间隔为 1/N 的时候 Δf=1\Delta f=1。当取样时间间隔变成 Δt\Delta t 时,等于取样间隔变成了 Δt/(1/N)=NΔt\Delta t/(1/N)=N\Delta t 倍,那麽同样的公式下,频率应该乘上倒数倍,也就是新的 Δf=1/(NΔt)\Delta f = 1/(N\Delta t)

如果总共取样的时间长度为 TT,而且取了 NN 点,那麽 T=NΔtT=N\Delta t,这时候,Δf=1/(NΔt)=1/T\Delta f = 1/(N\Delta t) = 1/T,也就是说,频率间隔为总共取样时间长度的倒数。

那麽频率间隔要小一点的话,取样总长度就要大一点。另外,假设点数是固定的,要让最大频率成份大一点的话,那就表示频率间隔也要大一点,那也就是说取样时间间隔要小一点,就是取样速度要快一点的意思。

整理一下:

Δf=1/(NΔt)=1/T\Delta f = 1/(N\Delta t) = 1/T
Δt=1/(NΔf)=1/F\Delta t = 1/(N\Delta f) = 1/F

这边 FF 表示 NNΔf\Delta f 的长度。


練習

  1. 我们到目前为止都只考虑频率是逆时针转的情形,实际上,我们也可以输入顺时针转的频率成份。
    试着在 Cycles 中输入 0 1&1 看看会有什麽结果。
  2. 除了第一个数表示直流成份之外,其他的成份都可以用类似的方法成对输入,一个表示正频,另一个表示负频。在上面的模拟中,正频和负频的两个波,它们在实轴的投影,有办法区分吗?它们在虚轴的投影,有办法区分吗?
  3. 把时间取样加入考虑,在上面的模拟中,如果每 1/2 秒取样一次,正频和负频的两个波,它们在实轴的投影,有办法区分吗?它们在虚轴的投影,有办法区分吗?
f(t): 11
Cycles:
Samples:
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Enter frequencies (cycles/sec aka Hz) and see their time values, or vice-versa
  • Frequency input: 1 0 2:45 is 0Hz (size 1) + 1Hz (size 0) + 2Hz (size 2, phase-shifted 45-degrees)
  • Time input: 1 2 3 generates a wave that hits 1 2 3
Click Mr. Fourier for night mode. Have fun!