Was ist der Zweck der Fourier-transformation?
analyse nicht-periodischer, kontinuierlicher signale
d.h. signale mit periodendauer T -> inf
Was ergibt sich aus dem T-> inf?
w0 strebt gegen null
-> unterscheidung in diskrete spektrallinien, die jeweils diskrete Elementafrunktion repräsentieren, nicht mehr möglich
=> statdessen definition einer Amplitudendichtefunktion F(w)
Was ist die amplitudedichtefunktion?
kontintinuierlich definiert für
- inf < w < inf
=> Bezeichnet amplitude pro frequenz
F(w) = cn / delta w
Wie werden nicht-periodische signale letztendlich aufgefasst w.r.t. der amplituden dichtefunktion?
Signal wird aufgefasst als zusammengesetzt
aus nicht abzählbar, unendlich vielen elementarfunktionen
Was ist der übergang von fourier reihe zu fourier inegral?
Jetzt: T -> inf; w0 -> 0
=> abstand zwischen spektrallinien delta w -> dw
cn -> c
cn/delta w = F(w) -> c = F(w) dw
Wie stellt sich die Fourier-rücktransformation dar?
Wie stellt sich die Fourier transformation dar?
Welche frequenzen enthält der dirac impuls?
alle frequenzen gleichmäßig
-> konstantes signal 1
Welche wichtigen eigenschaften hat die fourier-transformation?
linearität
F{a f1(t) + b f2(t)} = a F1(w) + b F2(w)
Zeitliche Spiegelung
F{f(-t)} = F(-w)
Vertauschungssatz
F{F(t)} = w pi f(-w)
Ähnlichkeitssatz
F{f(at)} = 1/|a| F(w/a)
Zeitverschiebung
F{f(t-t0)} = F(w) * e^(-jwt0)
-> Zeitverschiebung hat selbes spektrum aber multiplitziert mit phasen term…
Frequenzverschiebung
F{f(t) * e^(+- jw0t)} ? F(w -+ w0)
Was ist z.B. die anwendung der FT für ein AM radio?
Gegeben: niederfrequenz audio fNF(t) und korrespondierendes spektrum FNF(w)
-> multiplikation mit träger signal cos(w0t)
-> F{fNF(t) cos(w0t)} = F{1/2 fNF(t)[e^(jw0t) + e^(-jw0t)]}
= 1/2[FNF/w-w0) + FNF(w+w0)]
Damit: Übertragung des ursprünglichen Signals über kanäle die übertragung im basisband (um 0) nicht zulassen möglich
Was besagt der Faltungssatz der FT?
F{f1(t) * f2(t)} = F1(w1) * F2(w2)
-> links: faltung
-> rechts: multiplikatoin
=> Transformation von gefalteten signalen entspricht der multiplikatoin der transformation der einzelnen signale
Faltung im zeitbereich entspricht multiplikation im frequenzbereich
F{f1(t) * f2(t)} = 1/2pi F1(w) * F2(w)
-> links: multipliktaion
-> rechts: faltung
Multiplikation im zeit-bereich entspricht faltung im frequenz-bereich
Wofär kann die FT gut verwendet werden im hinblick auf den faltungssatz?
generell im system: sei h(t) die impulsantwort dann gilt:
y(t) = h(t) faltung x(t)
=> transformation in fourier, multiplikation und rück-transformation erleichtert dies…
Was ist H(w) (die FT der impulsantwort)?
Systemfunktion oder Übetragungsfunktion genannt
Was sind beispiele für weit verbreitete systemfunktionen?
hoch- und tiefpass
Was ist ein bandpass?
lässt nur frequenzen innerhalb eines bandes passieren ([w_gu, w_go]) unter- und oberband
Ist der ideale tiefpass realisierbar?
nein da nicht kausal
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