푸리에 변환

 

푸리에 변환(Fourier transform)은 한 함수를 인자로 받아 다른 함수로 변환하는 선형 변환이다. 일반적으로 변환된 함수는 원래 함수를 주파수 영역으로 표현한 것이라고 부른다.

 

함수 x(t)가 복소수 범위에서 정의되어 있고 르베그 적분 가능할 때, 이 함수의 푸리에 변환 X(ξ)는 다음과 같이 정의된다.

X(\xi) = \int_{-\infty}^\infty x(t)\ e^{-2\pi i \xi t}\,dt (ξ는 모든 실수 범위)

여기서 일반적으로 독립변수 t는 시간을 나타내고, 변환변수 ξ는 주파수를 나타낸다.

X(ξ) 대신 \hat{x}(\xi)\mathcal{F}\{x\}(\xi)와 같은 표기를 사용하기도 한다.

푸리에 역변환은 다음과 같다.

x(t) = \int_{-\infty}^\infty X(\xi)\ e^{2\pi i \xi t}\,d\xi(t는 모든 실수 범위)
 
 
 
 
푸리에 급수,변환에 대해 개념만 간단하게 말해드리면,신호를 어떻게 표현할수 있을까요?
 
사인파 같은 신호는 시간의 영역에서 쉽게 꼬부랑 그릴수 있습니다.
그럼 정현사인파를 시간의 영역이 아니 주파수의 영역에서 그리면 어떻게 됩니까
양 음의 주파수구간에서 작대기 하나씩 서있는 모양입니다.그럼 2개면,양음에서 작대기2개씩생기겠죠.이건 시간의 영역으로 넘기면(푸리에 역변환) 정현적인 사인파가아닌 두개의주파수성분이 합쳐진 꼬부랑꼬부랑파형이됩니다.
구형파를 푸리에 트랜스폼하면 모든 주파수성분에서 크기를 가지는 Sa함수가되는것이죠.구형파는 각각의 무수한 정현파로 표현할수 있단겁니다.
무수한 정현파에서 크기는 푸리에 계수가 됩니다.
잡음같은 신호도 푸리에변환하면 모든 주파수영역에서 일정한 크기를 가지는 신호로표현됩니다.
이게 뭐냐 푸리에 변환이란게 신호를 시간의 영역에서 주파수의 영역으로 변환해서표현하는 수학적도구로 전자공학에서는 사용하는것입니다. 또한 푸리에급수는 주기신호 푸리에 변환은 비주기신호에서 사용합니다.
푸리에변환은 푸리에 급수의 확장이라 생각하세요
왜쓰냐 ? 주파수영역에서 보면 신호를 시간의 영역에서 볼수 없던 부분이나 이점들이 있어서입니다.푸리에트랜스폼이 안쓰이는 전자공학분야는 거의 없다고 생각하시면 되니 열심히 하셔야겠죠..시간의 영역과 주파수영역에 대한 개념을 잘 잡아야됩니다. 


Posted by bogus919
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