在哪里做ñ2N2来自近似 N 点 DFT?

信息处理 fft 傅里叶变换 自由度 傅里叶级数
2022-02-11 20:52:28

我遇到过作者这么说

...对于在N点输入时间序列中具有k个周期的实余弦输入, N点 DFT bin 在 bin 索引m方面的幅度响应近似其中是 DFT 输入正弦波的峰值。

X(m)=A0N2sin[π(km)]π(km)
A0

我不知道来自哪里。我想知道你是否可以给我一些提示。N2

1个回答

前向 DFT 的通用公式保留了能量(Parseval 定理)。这意味着输入到 DFT 的较长恒定幅度正弦波具有成比例地更多的能量,必须在 DFT 结果中由成比例地更大的值表示,从而保留更大的能量。因此是 N 的一个因子,它与输入的长度成比例。

对于严格的实数输入,该能量在 DFT 结果的正频率区间 (k) 和负频率区间 (Nk) 之间平均分配(对于长度为 N 的 DFT)。对于 DFT 的严格实数输入,这两个复数结果箱始终是彼此的复共轭(因此大小相等)。因此,另一个 1/2 的因子被包括在内以实现这种均匀的能量分裂。

N 和 1/2 导致 N/2 的因子,它必须出现在前向 DFT 的能量保存公式的结果中的某处。

请注意,对于 bin 0 或偶数长度 DFT 的 bin N/2,不会出现 1/2,因为它们没有复共轭图像(或者更确切地说,它们包括将它们的两个复共轭加在一起到单个结果 bin 中)。

另请注意,此 Sinc 函数结果是近似值。实际结果更接近于两个 Dirichlet 函数(也称为周期 Sinc 函数)之和。有关更多详细信息,请参见此处