KyrieChao

数学笔记:傅里叶变换基础

2026-03-12

傅里叶变换基础

本文主要测试博客对 LaTeX 数学公式的支持情况。

欧拉公式

首先回顾一下著名的欧拉公式:

eix=cosx+isinxe^{ix} = \cos x + i\sin x

这个公式被费曼称为"数学中最卓越的公式"。

傅里叶变换定义

对于一个连续时间信号 x(t)x(t),其傅里叶变换 X(ω)X(\omega) 定义为:

X(ω)=x(t)ejωtdtX(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} x(t) e^{-j\omega t} dt

逆变换定义为:

x(t)=12πX(ω)ejωtdωx(t) = \frac{1}{2\pi} \int_{-\infty}^{\infty} X(\omega) e^{j\omega t} d\omega

离散傅里叶变换 (DFT)

在计算机处理中,我们使用离散形式。对于长度为 NN 的序列 x[n]x[n]

X[k]=n=0N1x[n]ej2πNkn,k=0,1,,N1X[k] = \sum_{n=0}^{N-1} x[n] e^{-j\frac{2\pi}{N}kn}, \quad k = 0, 1, \dots, N-1

矩阵运算示例

A=(abcd),A1=1adbc(dbca)A = \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}, \quad A^{-1} = \frac{1}{ad-bc} \begin{pmatrix} d & -b \\ -c & a \end{pmatrix}

总结

如果上面的公式都能正常显示,说明我们的 KaTeX 配置非常成功!🎉