傅里葉變換中的虛數(shù)j是什么意思
2022-08-07 16:23 作者:我愛計算機(jī)科學(xué) | 我要投稿
先理解一下虛數(shù)i的


其中的虛數(shù) j 按照歐拉公式

j=e^(jpi/2),那么圖1就表示電流超前電壓的相位90度。

上圖為實驗驗證。

再看復(fù)平面,由于j=e^(jpi/2),1=e^(j0),因此復(fù)平面上的實軸和虛軸本身就表示存在著pi/2的相位差。
再看傅里葉級數(shù)的三角形式:

從上圖可以看到,相同頻率的正弦和余弦諧波的不同系數(shù)

導(dǎo)致了相位的產(chǎn)生:

再看傅里葉級數(shù)的指數(shù)形式:


上圖的系數(shù)ck是形如a+bi的復(fù)數(shù),而a+bi是存在相位的,也就是說,在傅里葉級數(shù)的指數(shù)形式中,相位通過虛數(shù) j 轉(zhuǎn)移到了它的系數(shù)中去了。
至于其核函數(shù)

按照歐拉公式,我們可以認(rèn)為,函數(shù)f(x)展開以后,其余弦和正弦諧波分別被放到了復(fù)平面上相位差為pi/2的實軸和虛軸上面去了。
至于這樣做的意義就在于,圖2中的指數(shù)函數(shù)間的乘除運算要比三角函數(shù)方便得多。
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