Fourier dönüşümü, fizik, mühendislik ve matematikte, bir fonksiyonu, içerdiği frekansların belirtildiği bir biçime dönüştüren bir integral dönüşümüdür. Dönüşümün çıktısı, frekansa bağlı karmaşık değerli bir fonksiyondur. "Fourier dönüşümü" terimi, hem bu karmaşık değerli fonksiyon için hem de buna karşılık gelen matematiksel operasyon için kullanılmaktadır. Bu ayrımın netleştirilmesi gerektiğinde, Fourier dönüşümü bazen orijinal fonksiyonun frekans uzayında temsili olarak adlandırılır. Fourier dönüşümü, bir müzik akorunun sesini, onu oluşturan tonlara ayrıştırmaya benzer.
Fourier dönüşümü, sürekli ve ayrık olarak ikiye ayrılabilir. İki dönüşüm de bir nesneyi ortogonal iki uzay arasında eşler. Sürekli nesneler için dönüşüm:
- ve
şeklinde verilir. Yukarıdaki dönüşümde görüleceği üzere x uzayındaki bir nesne k uzayında tanımlanmıştır. Bu dönüşüm diferansiyel denklemlerin çözümünde çok büyük rahatlık sağlar zira bu dönüşüm sayesinde x uzayındaki diferansiyel denklemler k uzayında lineer denklemler olarak ifade edilirler. K uzayında bu denklemin çözümü bulunduktan sonra ters dönüşümle x uzayındaki karşılığı elde edilir, ki bu diferansiyel denklemin çözümüdür. Birinci dönüşümdeki ifade ikinci dönüşümde yerine oturtularak,
- ,
ifadesine ulaşılır. Parantez içindeki ifadenin olduğu görülebilir. Anlaşıldığı üzere eşlemesine Fourier Dönüşümü, eşlemesine de Ters Fourier Dönüşümü denir ve bu eşlemeler (mapping) yapılırken baş harfleri büyük yazılarak gösterilir (FD ve TFD). Parantez içindeki ifadenin Delta fonksiyonunun temsili olması ise açıkça bir düz ve bir ters Fourier dönüşümü yapılan bir ifadenin kendine eşit olmasından kaynaklanır. Dönüşüm uzayları keyfi seçilebilir ancak fizikte, konum uzayından momentum uzayına ve zaman uzayından enerji uzayına geçişler tanımlanmıştır.
Giriş
Örnek
Aşağıdaki görüntülerde Fourier dönüşümünün veren bir görsel ilüstrasyon sağlama ölçümü olan bir frekans bir özel fonksiyon içinde mevcuttur. Fonksiyon f(t) = cos(6πt) e−πt2 3 hertz'te salınım göstermektedir (eğer t ölçüsü saniyeler ise) ve 0 a doğru hızla gitme eğilimdedir. (bu denklem içinde saniye faktörü bir ve bir kısa vuruş içinde sürekli sinüzoidal şekillerdir. Bunun genel formu bir Gauss fonksiyonudur). Bu fonksiyon özel seçilmiş idi var olan bir gerçek Fourier dönüşümü için kolayca çizilebilir. İlk görüntü bu grafı içerir. hesaplamak için sırayla e−2πi(3t)f(t) integrali olmalıdır. İkinci görüntü bu fonksiyonun gerçel ve sanal kısımlarını gösterir. İntegrand'ın gerçel kısmı hemen hemen her zaman pozitif, çünkü eğer f(t) negatif ise, e−2πi(3t)'nin gerçek kısmı da negatiftir. Çünkü bu aynı kesirde salınıyorsa eğer f(t) pozitif ise, böylece e−2πi(3t)'nin gerçel kısmıdır. Sonuç olarak eğer integrandın gerçek kısım integrali ise bir göreceli büyük sayı alıyorsunuz (0.5 durumu içinde). Diğer taraftan, eğer bir frekans ölçüsü için deniyorsanız bu mevcut değildir,
da gördüğümüz durumu içindeki gibi yeterince salınan integrand gibi integral çok küçüktür. Genel durum bundan bir parça daha karışık olabilir, ama bu ruh içinde bir tek frekansın o kadar çok ölçüsü Fourier dönüşümü ve bir fonksiyon f(t) içinde mevcuttur.
- 3 hertz'te salınım gösteren anaç fonksiyon.
- 3 hertz'te Fourier dönüşümü için integrand'ın gerçek ve sanal kısımları
- 5 hertz'te Fourier dönüşümü için gerçek ve sanal kısımlar
- 3 ve 5 hertz etiketleri ile Fourier dönüşümü.
Temel özellikler
Fourier dönüşümünün temel özellikleri aşağıdadır: Pinsky 2002.
- Doğrusallık
- Herhangi karmaşık sayılar a ve b için, eğer
, ise
- Öteleme
- Herhangi gerçek sayı x0 için, eğer
ise
- Modülasyon
- Herhangi gerçek sayı ξ0 için eğer
ise
- Ölçekleme
- bir sıfır-dışı gerçek sayılar a için, eğer h(x) = f(ax), ise
Durum a = −1 zaman-ters özellik için yer alır, bu durum: eğer h(x) = f(−x), ise
- Eğer
then
- Özel olarak, eğer f gerçek ve tek gerçeklik durumu var ise
, şöyle ki,
bir Hermisyen fonksiyondur.
- Ve eğer f saf sanal, ise
- İntegrasyon
Yerine koyma tanımı içinde, elde edilen
İşte böyle, başlangıç noktası içinde Fourier dönüşümünün evrimi () tüm domenin üzerinde tüm f in integralinin eşitidir.
Önemli Fourier dönüşümlerinin tabloları
Aşağıdaki tablolar, bir kapalı bir şekilde Fourier dönüşümleri kaydedebilir.f(x), g(x) ve h(x) fonksiyonlar için burada ile Fourier dönüşümü, sırasıyla
ve
ile ifade edilir. Sadece en yaygın üç kural dahildir. Bu, bu giriş 105 Fourier Fourier dönüşümü ile ve ters olarak düşünülebilir bir fonksiyonun ve orijinal fonksiyonunun dönüşümü arasında bir ilişki veren fark için yararlı olabilir.
Fonksiyonel ilişkiler
Bu tabloda Fourier dönüşümleri bulunabilir Erdélyi 1954 veya Kammler 2000, appendix.
Fonksiyon | Fourier dönüşümü birim, sıradan frekans | Fourier dönüşümü birim, açısal frekans | Fourier dönüşümü birim-olmayan, açısal frekans | Açıklamalar | |
---|---|---|---|---|---|
|
|
| Tanım | ||
101 | Doğrusallık | ||||
102 | Zaman domeni içinde kayma | ||||
103 | Frekans domeni içinde kayma, 102'nin çifti | ||||
104 | zaman domeninde ölçekleme. Eğer | ||||
105 | ikilik.Burada
| ||||
106 | |||||
107 | Bu 106'nın çiftidir | ||||
108 | |||||
109 | Bu 108'in çiftidir | ||||
110 | Hermisyen simetridir. | ||||
111 | |||||
112 | |||||
113 | , 110'un genellemesi |
Kare-integrallenebilir fonksiyonlar
bu tablo içinde Fourier dönüşümleri Campbell & Foster 1948 içinde bulunabilir, Erdélyi 1954 veya Kammler 2000 in eki.
Fonksiyon | Fourier dönüşümü birim, sıradan frekans | Fourier dönüşümü birim, açısal frekans | Fourier dönüşümü birim-olmayan, açısal frekans | Açıklamalar | |
---|---|---|---|---|---|
|
|
| |||
201 | ve normalleştirilmiş , burada sinc(x) = sin(πx)/(πx) olarak tanımlanır | ||||
202 | kural 201'in çifti bir ideal ve gibi bir filtrenin uyarı yanıtıdır. burada sinc(x) = sin(πx)/(πx) olarak tanımlanır | ||||
203 | tri(x) fonksiyon | ||||
204 | kural 203'ün ikilisi. | ||||
205 | u(x) fonksiyonu ve a>0. | ||||
206 | Bu üniter Fourier dönüşümleri için, Gauss fonksiyonu exp(−αx2), kendi Fourier αnın bazı seçimleri için dönüşüm olduğunu gösterir. Bu İntegrallenebilir olması için biz Re(α)>0 olmalıdır. | ||||
207 | a>0 için. Bu, bir bozunmuş üstel fonksiyonun Fourier dönüşümü bir . | ||||
208 | Fourier dönüşümünün kendisidir | ||||
209 | | | |
Dağılımlar
Fourier dönüşümleri bu tablo (Erdélyi 1954) içinde bulunabilir veya Kammler 2000 in eki.
Fonksiyon | Fourier dönüşümü birim, sıradan frekans | Fourier dönüşümü birim, açısal frekans | Fourier dönüşümü birim-olmayan, açısal frekans | Açıklamalar | |
---|---|---|---|---|---|
|
|
| |||
301 | δ(ξ) dağılımı 'nu ifade eder. | ||||
302 | 301'in kural ikizi. | ||||
303 | Bunu 103 ve 301'den izleyin | ||||
304 | 101 ve 303 kuralından aşağıda kullanılıyor:
| ||||
305 | 101 ve 303 kuralından aşağıda
| ||||
306 | |||||
307 | |||||
308 | Burada, n bir sicimi | ||||
309 | Burada sgn(ξ) . Unutmadan 1/x bir dağılım değildir.Bu fonksiyonların üyelerini test ediyor ise kullanmak için gereklidir.Bu kural kullanılıyor | ||||
310 |
| 1/xn ve | |||
311 | Bu formül 0 > α > −1 için değerlidir.α > 0 için başlangıçtan ortaya çıkan bazı tekil terimler bu 318 türevi ile bulunabilir. Eğer Re α > −1,ise | ||||
312 | 309 kuralının ikizidir. Ve yine olarak düşünüldüğünde gerekli olan Fourier dönüşümüdür,. | ||||
313 | u(x) fonksiyonu Heaviside ; 101, 301 ve 312 kurallarından bunu izleyin . | ||||
314 | Bu fonksiyon fonksiyonu olanarak bilinir. Bu,dağılımlar ile birlikte | ||||
315 | J0(x) fonksiyonu sıfırıncı dereceden birinci türün | ||||
316 | Bu 315'in genellemesidir.Fonksiyon Jn(x) n-inci dereceden türün .Fonksiyon Tn(x) | ||||
317 | |||||
318 | Bu formül 1 > α > 0 için değerdir. Yüksek üsteller için türev formülüne kullanılan diferansiyasyondur.u Heaviside fonksiyonudur. |
İki-boyutlu fonksiyonlar
Fonksiyon | Fourier dönüşümü birim, sıradan frekans | Fourier dönüşümü birim, açısal frekans | Fourier dönüşümü birim-olmayan, açısal frekans | |
---|---|---|---|---|
400 |
|
|
| |
401 | ||||
402 |
- Açıklamalar
400 için: Değişkenler ξx, ξy, ωx, ωy, νx ve νy gerçek sayılardır. Integraller tüm düzlem üzerinde alınır.
401 için: Her iki fonksiyon birim hacmine sahip olmayabilen Gauss vardır.
402 için: Fonksiyon circ(r)=1 0≤r≤1 ile tanımlanır ve 0 diğerleridir. Bu Airy dağılımıdır ve J1 bağıntısı kullanılır (ilk tür'ün derece 1 Bessel fonksiyonu). Stein & Weiss 1971, Thm. IV.3.3
Genel n-boyutlu fonksiyonlar için formüller
Fonksiyon | Fourier dönüşümü birim, sıradan frekans | Fourier dönüşümü birim, açısal frekans | Fourier dönüşümü birim olmayan,açısal frekans | |
---|---|---|---|---|
500 |
|
|
| |
501 |
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Fourier donusumu fizik muhendislik ve matematikte bir fonksiyonu icerdigi frekanslarin belirtildigi bir bicime donusturen bir integral donusumudur Donusumun ciktisi frekansa bagli karmasik degerli bir fonksiyondur Fourier donusumu terimi hem bu karmasik degerli fonksiyon icin hem de buna karsilik gelen matematiksel operasyon icin kullanilmaktadir Bu ayrimin netlestirilmesi gerektiginde Fourier donusumu bazen orijinal fonksiyonun frekans uzayinda temsili olarak adlandirilir Fourier donusumu bir muzik akorunun sesini onu olusturan tonlara ayristirmaya benzer Fourier donusumu surekli ve ayrik olarak ikiye ayrilabilir Iki donusum de bir nesneyi ortogonal iki uzay arasinda esler Surekli nesneler icin donusum F k 12p f x e ikxdx displaystyle F k frac 1 sqrt 2 pi int limits infty infty f x e ikx dx vef x 12p F k eikxdk displaystyle f x frac 1 sqrt 2 pi int limits infty infty F k e ikx dk seklinde verilir Yukaridaki donusumde gorulecegi uzere x uzayindaki bir nesne k uzayinda tanimlanmistir Bu donusum diferansiyel denklemlerin cozumunde cok buyuk rahatlik saglar zira bu donusum sayesinde x uzayindaki diferansiyel denklemler k uzayinda lineer denklemler olarak ifade edilirler K uzayinda bu denklemin cozumu bulunduktan sonra ters donusumle x uzayindaki karsiligi elde edilir ki bu diferansiyel denklemin cozumudur Birinci donusumdeki ifade ikinci donusumde yerine oturtularak f x 12p 12p f x e ikx dx eikxdk displaystyle f x frac 1 sqrt 2 pi int limits infty infty left frac 1 sqrt 2 pi int limits infty infty f x e ikx dx right e ikx dk f x 12p eik x x dk f x dx displaystyle f x frac 1 2 pi int limits infty infty left int limits infty infty e ik x x dk right f x dx ifadesine ulasilir Parantez icindeki ifadenin 2pd x x displaystyle 2 pi delta x x oldugu gorulebilir Anlasildigi uzere f x F k displaystyle f x mapsto F k eslemesine Fourier Donusumu F k f x displaystyle F k mapsto f x eslemesine de Ters Fourier Donusumu denir ve bu eslemeler mapping yapilirken bas harfleri buyuk yazilarak gosterilir FD ve TFD Parantez icindeki ifadenin Delta fonksiyonunun temsili olmasi ise acikca bir duz ve bir ters Fourier donusumu yapilan bir ifadenin kendine esit olmasindan kaynaklanir Donusum uzaylari keyfi secilebilir ancak fizikte konum uzayindan momentum uzayina ve zaman uzayindan enerji uzayina gecisler tanimlanmistir GirisOrnek Asagidaki goruntulerde Fourier donusumunun veren bir gorsel ilustrasyon saglama olcumu olan bir frekans bir ozel fonksiyon icinde mevcuttur Fonksiyon f t cos 6pt e pt2 3 hertz te salinim gostermektedir eger t olcusu saniyeler ise ve 0 a dogru hizla gitme egilimdedir bu denklem icinde saniye faktoru bir ve bir kisa vurus icinde surekli sinuzoidal sekillerdir Bunun genel formu bir Gauss fonksiyonudur Bu fonksiyon ozel secilmis idi var olan bir gercek Fourier donusumu icin kolayca cizilebilir Ilk goruntu bu grafi icerir f 3 displaystyle hat f 3 hesaplamak icin sirayla e 2pi 3t f t integrali olmalidir Ikinci goruntu bu fonksiyonun gercel ve sanal kisimlarini gosterir Integrand in gercel kismi hemen hemen her zaman pozitif cunku eger f t negatif ise e 2pi 3t nin gercek kismi da negatiftir Cunku bu ayni kesirde saliniyorsa eger f t pozitif ise boylece e 2pi 3t nin gercel kismidir Sonuc olarak eger integrandin gercek kisim integrali ise bir goreceli buyuk sayi aliyorsunuz 0 5 durumu icinde Diger taraftan eger bir frekans olcusu icin deniyorsaniz bu mevcut degildir f 5 displaystyle hat f 5 da gordugumuz durumu icindeki gibi yeterince salinan integrand gibi integral cok kucuktur Genel durum bundan bir parca daha karisik olabilir ama bu ruh icinde bir tek frekansin o kadar cok olcusu Fourier donusumu ve bir fonksiyon f t icinde mevcuttur 3 hertz te salinim gosteren anac fonksiyon 3 hertz te Fourier donusumu icin integrand in gercek ve sanal kisimlari 5 hertz te Fourier donusumu icin gercek ve sanal kisimlar 3 ve 5 hertz etiketleri ile Fourier donusumu Temel ozellikler Fourier donusumunun temel ozellikleri asagidadir Pinsky 2002 DogrusallikHerhangi karmasik sayilar a ve b icin eger h x af x bg x displaystyle h x af x bg x ise h 3 a f 3 b g 3 displaystyle hat h xi a cdot hat f xi b cdot hat g xi OtelemeHerhangi gercek sayi x0 icin eger h x f x x0 displaystyle h x f x x 0 ise h 3 e i2px03f 3 displaystyle hat h xi e i 2 pi x 0 xi hat f xi ModulasyonHerhangi gercek sayi 30 icin eger h x ei2px30f x displaystyle h x e i 2 pi x xi 0 f x ise h 3 f 3 30 displaystyle hat h xi hat f xi xi 0 Olceklemebir sifir disi gercek sayilar a icin eger h x f ax ise h 3 1 a f 3a displaystyle hat h xi frac 1 a hat f left frac xi a right Durum a 1 zaman ters ozellik icin yer alir bu durum eger h x f x ise h 3 f 3 displaystyle hat h xi hat f xi Eger h x f x displaystyle h x overline f x then h 3 f 3 displaystyle hat h xi overline hat f xi Ozel olarak eger f gercek ve tek gerceklik durumu var ise f 3 f 3 displaystyle hat f xi overline hat f xi soyle ki f displaystyle hat f bir Hermisyen fonksiyondur Ve eger f saf sanal ise f 3 f 3 displaystyle hat f xi overline hat f xi Integrasyon3 0 displaystyle xi 0 Yerine koyma tanimi icinde elde edilenf 0 f x dx displaystyle hat f 0 int infty infty f x dx Iste boyle baslangic noktasi icinde Fourier donusumunun evrimi 3 0 displaystyle xi 0 tum domenin uzerinde tum f in integralinin esitidir Onemli Fourier donusumlerinin tablolariAsagidaki tablolar bir kapali bir sekilde Fourier donusumleri kaydedebilir f x g x ve h x fonksiyonlar icin burada f displaystyle hat f ile Fourier donusumu sirasiyla g displaystyle hat g ve h displaystyle hat h ile ifade edilir Sadece en yaygin uc kural dahildir Bu bu giris 105 Fourier Fourier donusumu ile ve ters olarak dusunulebilir bir fonksiyonun ve orijinal fonksiyonunun donusumu arasinda bir iliski veren fark icin yararli olabilir Fonksiyonel iliskiler Bu tabloda Fourier donusumleri bulunabilir Erdelyi 1954 veya Kammler 2000 appendix Fonksiyon Fourier donusumu birim siradan frekans Fourier donusumu birim acisal frekans Fourier donusumu birim olmayan acisal frekans Aciklamalarf x displaystyle displaystyle f x f 3 displaystyle displaystyle hat f xi f x e 2pix3dx displaystyle displaystyle int infty infty f x e 2 pi ix xi dx f w displaystyle displaystyle hat f omega 12p f x e iwxdx displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi int infty infty f x e i omega x dx f n displaystyle displaystyle hat f nu f x e inxdx displaystyle displaystyle int infty infty f x e i nu x dx Tanim101 a f x b g x displaystyle displaystyle a cdot f x b cdot g x a f 3 b g 3 displaystyle displaystyle a cdot hat f xi b cdot hat g xi a f w b g w displaystyle displaystyle a cdot hat f omega b cdot hat g omega a f n b g n displaystyle displaystyle a cdot hat f nu b cdot hat g nu Dogrusallik102 f x a displaystyle displaystyle f x a e 2pia3f 3 displaystyle displaystyle e 2 pi ia xi hat f xi e iawf w displaystyle displaystyle e ia omega hat f omega e ianf n displaystyle displaystyle e ia nu hat f nu Zaman domeni icinde kayma103 e2piaxf x displaystyle displaystyle e 2 pi iax f x f 3 a displaystyle displaystyle hat f left xi a right f w 2pa displaystyle displaystyle hat f omega 2 pi a f n 2pa displaystyle displaystyle hat f nu 2 pi a Frekans domeni icinde kayma 102 nin cifti104 f ax displaystyle displaystyle f ax 1 a f 3a displaystyle displaystyle frac 1 a hat f left frac xi a right 1 a f wa displaystyle displaystyle frac 1 a hat f left frac omega a right 1 a f na displaystyle displaystyle frac 1 a hat f left frac nu a right zaman domeninde olcekleme Eger a displaystyle displaystyle a is buyuk ise f ax displaystyle displaystyle f ax 0 cevresinde yogunlasmistir ve 1 a f wa displaystyle displaystyle frac 1 a hat f left frac omega a right yayilir ve duzlesir 105 f x displaystyle displaystyle hat f x f 3 displaystyle displaystyle f xi f w displaystyle displaystyle f omega 2pf n displaystyle displaystyle 2 pi f nu ikilik Burada f displaystyle hat f Fourier donusumu sutunu olarak ayni yontem kullanilarak hesaplanmasi gerekmektedir x displaystyle x ve 3 displaystyle xi veya w displaystyle omega veya n displaystyle nu in yapay degiskenleri degistirme sonuclari 106 dnf x dxn displaystyle displaystyle frac d n f x dx n 2pi3 nf 3 displaystyle displaystyle 2 pi i xi n hat f xi iw nf w displaystyle displaystyle i omega n hat f omega in nf n displaystyle displaystyle i nu n hat f nu 107 xnf x displaystyle displaystyle x n f x i2p ndnf 3 d3n displaystyle displaystyle left frac i 2 pi right n frac d n hat f xi d xi n indnf w dwn displaystyle displaystyle i n frac d n hat f omega d omega n indnf n dnn displaystyle displaystyle i n frac d n hat f nu d nu n Bu 106 nin ciftidir108 f g x displaystyle displaystyle f g x f 3 g 3 displaystyle displaystyle hat f xi hat g xi 2pf w g w displaystyle displaystyle sqrt 2 pi hat f omega hat g omega f n g n displaystyle displaystyle hat f nu hat g nu f g displaystyle displaystyle f g gosterimi f displaystyle f ve g displaystyle g in evrisimidir bu kural109 f x g x displaystyle displaystyle f x g x f g 3 displaystyle displaystyle hat f hat g xi f g w 2p displaystyle displaystyle hat f hat g omega over sqrt 2 pi 12p f g n displaystyle displaystyle frac 1 2 pi hat f hat g nu Bu 108 in ciftidir110 f x displaystyle displaystyle f x icin saf gercek f 3 f 3 displaystyle displaystyle hat f xi overline hat f xi f w f w displaystyle displaystyle hat f omega overline hat f omega f n f n displaystyle displaystyle hat f nu overline hat f nu Hermisyen simetridir z displaystyle displaystyle overline z ayrilir 111 f x displaystyle displaystyle f x icin bir saf gercek f w displaystyle displaystyle hat f omega f 3 displaystyle displaystyle hat f xi ve f n displaystyle displaystyle hat f nu saf gercek 112 f x displaystyle displaystyle f x icin bir saf gercek f w displaystyle displaystyle hat f omega f 3 displaystyle displaystyle hat f xi ve f n displaystyle displaystyle hat f nu saf 113 f x displaystyle displaystyle overline f x f 3 displaystyle displaystyle overline hat f xi f w displaystyle displaystyle overline hat f omega f n displaystyle displaystyle overline hat f nu 110 un genellemesiKare integrallenebilir fonksiyonlar bu tablo icinde Fourier donusumleri Campbell amp Foster 1948 icinde bulunabilir Erdelyi 1954 veya Kammler 2000 in eki Fonksiyon Fourier donusumu birim siradan frekans Fourier donusumu birim acisal frekans Fourier donusumu birim olmayan acisal frekans Aciklamalarf x displaystyle displaystyle f x f 3 displaystyle displaystyle hat f xi f x e 2pix3dx displaystyle displaystyle int infty infty f x e 2 pi ix xi dx f w displaystyle displaystyle hat f omega 12p f x e iwxdx displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi int infty infty f x e i omega x dx f n displaystyle displaystyle hat f nu f x e inxdx displaystyle displaystyle int infty infty f x e i nu x dx 201 rect ax displaystyle displaystyle operatorname rect ax 1 a sinc 3a displaystyle displaystyle frac 1 a cdot operatorname sinc left frac xi a right 12pa2 sinc w2pa displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi a 2 cdot operatorname sinc left frac omega 2 pi a right 1 a sinc n2pa displaystyle displaystyle frac 1 a cdot operatorname sinc left frac nu 2 pi a right ve normallestirilmis burada sinc x sin px px olarak tanimlanir202 sinc ax displaystyle displaystyle operatorname sinc ax 1 a rect 3a displaystyle displaystyle frac 1 a cdot operatorname rect left frac xi a right 12pa2 rect w2pa displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi a 2 cdot operatorname rect left frac omega 2 pi a right 1 a rect n2pa displaystyle displaystyle frac 1 a cdot operatorname rect left frac nu 2 pi a right kural 201 in cifti bir ideal ve gibi bir filtrenin uyari yanitidir burada sinc x sin px px olarak tanimlanir203 sinc2 ax displaystyle displaystyle operatorname sinc 2 ax 1 a tri 3a displaystyle displaystyle frac 1 a cdot operatorname tri left frac xi a right 12pa2 tri w2pa displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi a 2 cdot operatorname tri left frac omega 2 pi a right 1 a tri n2pa displaystyle displaystyle frac 1 a cdot operatorname tri left frac nu 2 pi a right tri x fonksiyon204 tri ax displaystyle displaystyle operatorname tri ax 1 a sinc2 3a displaystyle displaystyle frac 1 a cdot operatorname sinc 2 left frac xi a right 12pa2 sinc2 w2pa displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi a 2 cdot operatorname sinc 2 left frac omega 2 pi a right 1 a sinc2 n2pa displaystyle displaystyle frac 1 a cdot operatorname sinc 2 left frac nu 2 pi a right kural 203 un ikilisi 205 e axu x displaystyle displaystyle e ax u x 1a 2pi3 displaystyle displaystyle frac 1 a 2 pi i xi 12p a iw displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi a i omega 1a in displaystyle displaystyle frac 1 a i nu u x fonksiyonu ve a gt 0 206 e ax2 displaystyle displaystyle e alpha x 2 pa e p3 2a displaystyle displaystyle sqrt frac pi alpha cdot e frac pi xi 2 alpha 12a e w24a displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 alpha cdot e frac omega 2 4 alpha pa e n24a displaystyle displaystyle sqrt frac pi alpha cdot e frac nu 2 4 alpha Bu uniter Fourier donusumleri icin Gauss fonksiyonu exp ax2 kendi Fourier anin bazi secimleri icin donusum oldugunu gosterir Bu Integrallenebilir olmasi icin biz Re a gt 0 olmalidir 207 e a x displaystyle displaystyle operatorname e a x 2aa2 4p232 displaystyle displaystyle frac 2a a 2 4 pi 2 xi 2 2p aa2 w2 displaystyle displaystyle sqrt frac 2 pi cdot frac a a 2 omega 2 2aa2 n2 displaystyle displaystyle frac 2a a 2 nu 2 a gt 0icin Bu bir bozunmus ustel fonksiyonun Fourier donusumu bir 208 sech ax displaystyle displaystyle operatorname sech ax pasech p2a3 displaystyle displaystyle frac pi a operatorname sech left frac pi 2 a xi right 1ap2sech p2aw displaystyle displaystyle frac 1 a sqrt frac pi 2 operatorname sech left frac pi 2a omega right pasech p2an displaystyle displaystyle frac pi a operatorname sech left frac pi 2a nu right Fourier donusumunun kendisidir209 e a2x22Hn ax displaystyle displaystyle e frac a 2 x 2 2 H n ax 2p i na displaystyle displaystyle frac sqrt 2 pi i n a e 2p232a2Hn 2p3a displaystyle cdot e frac 2 pi 2 xi 2 a 2 H n left frac 2 pi xi a right i na displaystyle displaystyle frac i n a e w22a2Hn wa displaystyle cdot e frac omega 2 2a 2 H n left frac omega a right i n2pa displaystyle displaystyle frac i n sqrt 2 pi a e n22a2Hn na displaystyle cdot e frac nu 2 2a 2 H n left frac nu a right Hn displaystyle H n Eger a 1 ise Gauss Hermit fonksiyonlari Fourier donusum islemcisinin Bir turev icin bakiniz Formul n 0 icin 206 ya indirgenir Dagilimlar Fourier donusumleri bu tablo Erdelyi 1954 icinde bulunabilir veya Kammler 2000 in eki Fonksiyon Fourier donusumu birim siradan frekans Fourier donusumu birim acisal frekans Fourier donusumu birim olmayan acisal frekans Aciklamalarf x displaystyle displaystyle f x f 3 displaystyle displaystyle hat f xi f x e 2pix3dx displaystyle displaystyle int infty infty f x e 2 pi ix xi dx f w displaystyle displaystyle hat f omega 12p f x e iwxdx displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi int infty infty f x e i omega x dx f n displaystyle displaystyle hat f nu f x e inxdx displaystyle displaystyle int infty infty f x e i nu x dx 301 1 displaystyle displaystyle 1 d 3 displaystyle displaystyle delta xi 2p d w displaystyle displaystyle sqrt 2 pi cdot delta omega 2pd n displaystyle displaystyle 2 pi delta nu d 3 dagilimi nu ifade eder 302 d x displaystyle displaystyle delta x 1 displaystyle displaystyle 1 12p displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2 pi 1 displaystyle displaystyle 1 301 in kural ikizi 303 eiax displaystyle displaystyle e iax d 3 a2p displaystyle displaystyle delta left xi frac a 2 pi right 2p d w a displaystyle displaystyle sqrt 2 pi cdot delta omega a 2pd n a displaystyle displaystyle 2 pi delta nu a Bunu 103 ve 301 den izleyin304 cos ax displaystyle displaystyle cos ax d 3 a2p d 3 a2p 2 displaystyle displaystyle frac displaystyle delta left xi frac a 2 pi right delta left xi frac a 2 pi right 2 2p d w a d w a 2 displaystyle displaystyle sqrt 2 pi cdot frac delta omega a delta omega a 2 p d n a d n a displaystyle displaystyle pi left delta nu a delta nu a right 101 ve 303 kuralindan asagida kullaniliyor cos ax displaystyle textstyle cos ax eiax e iax 2 displaystyle e iax e iax 2 305 sin ax displaystyle displaystyle sin ax d 3 a2p d 3 a2p 2i displaystyle displaystyle frac displaystyle delta left xi frac a 2 pi right delta left xi frac a 2 pi right 2i 2p d w a d w a 2i displaystyle displaystyle sqrt 2 pi cdot frac delta omega a delta omega a 2i ip d n a d n a displaystyle displaystyle i pi left delta nu a delta nu a right 101 ve 303 kuralindan asagidasin ax displaystyle textstyle sin ax eiax e iax 2i displaystyle e iax e iax 2i kullaniliyor306 cos ax2 displaystyle displaystyle cos ax 2 pacos p232a p4 displaystyle displaystyle sqrt frac pi a cos left frac pi 2 xi 2 a frac pi 4 right 12acos w24a p4 displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2a cos left frac omega 2 4a frac pi 4 right pacos n24a p4 displaystyle displaystyle sqrt frac pi a cos left frac nu 2 4a frac pi 4 right 307 sin ax2 displaystyle displaystyle sin ax 2 pasin p232a p4 displaystyle displaystyle sqrt frac pi a sin left frac pi 2 xi 2 a frac pi 4 right 12asin w24a p4 displaystyle displaystyle frac 1 sqrt 2a sin left frac omega 2 4a frac pi 4 right pasin n24a p4 displaystyle displaystyle sqrt frac pi a sin left frac nu 2 4a frac pi 4 right 308 xn displaystyle displaystyle x n i2p nd n 3 displaystyle displaystyle left frac i 2 pi right n delta n xi in2pd n w displaystyle displaystyle i n sqrt 2 pi delta n omega 2pind n n displaystyle displaystyle 2 pi i n delta n nu Burada n bir sicimi d n 3 displaystyle textstyle delta n xi Dirac delta fonksiyonunun turevinin n inci dagilimidir Bu kural 107 ve 301 kuralindan izlenir Bu 101 ile kombine ediliyor tum donusturulbilir 309 1x displaystyle displaystyle frac 1 x ipsgn 3 displaystyle displaystyle i pi operatorname sgn xi ip2sgn w displaystyle displaystyle i sqrt frac pi 2 operatorname sgn omega ipsgn n displaystyle displaystyle i pi operatorname sgn nu Burada sgn 3 Unutmadan 1 x bir dagilim degildir Bu fonksiyonlarin uyelerini test ediyor ise kullanmak icin gereklidir Bu kural kullaniliyor310 1xn displaystyle displaystyle frac 1 x n 1 n 1 n 1 dndxnlog x displaystyle displaystyle frac 1 n 1 n 1 frac d n dx n log x ip 2pi3 n 1 n 1 sgn 3 displaystyle displaystyle i pi frac 2 pi i xi n 1 n 1 operatorname sgn xi ip2 iw n 1 n 1 sgn w displaystyle displaystyle i sqrt frac pi 2 cdot frac i omega n 1 n 1 operatorname sgn omega ip in n 1 n 1 sgn n displaystyle displaystyle i pi frac i nu n 1 n 1 operatorname sgn nu 1 xn ve 1 n 1 n 1 dndxnlog x displaystyle textstyle frac 1 n 1 n 1 frac d n dx n log x dagilimsal turev ile tanimlanir311 x a displaystyle displaystyle x alpha 2sin pa 2 G a 1 2p3 a 1 displaystyle displaystyle 2 frac sin pi alpha 2 Gamma alpha 1 2 pi xi alpha 1 22psin pa 2 G a 1 w a 1 displaystyle displaystyle frac 2 sqrt 2 pi frac sin pi alpha 2 Gamma alpha 1 omega alpha 1 2sin pa 2 G a 1 n a 1 displaystyle displaystyle 2 frac sin pi alpha 2 Gamma alpha 1 nu alpha 1 Bu formul 0 gt a gt 1 icin degerlidir a gt 0 icin baslangictan ortaya cikan bazi tekil terimler bu 318 turevi ile bulunabilir Eger Re a gt 1 ise x a displaystyle x alpha bir yerel integrallenebilir fonksiyondur ve gibi bir katkili dagilim Fonksiyon a x a displaystyle textstyle alpha mapsto x alpha katkili dagilimin uzayina sag yari duzlemden bir holomorfik fonksiyondur Bu bir katkili dagilima bir benzersiz meromorfik uzanti kabul ediliyor ayrica x a displaystyle x alpha icin a 2 4 ile ifade edilir bakiniz 312 sgn x displaystyle displaystyle operatorname sgn x 1ip3 displaystyle displaystyle frac 1 i pi xi 2p1iw displaystyle displaystyle sqrt frac 2 pi frac 1 i omega 2in displaystyle displaystyle frac 2 i nu 309 kuralinin ikizidir Ve yine olarak dusunuldugunde gerekli olan Fourier donusumudur 313 u x displaystyle displaystyle u x 12 1ip3 d 3 displaystyle displaystyle frac 1 2 left frac 1 i pi xi delta xi right p2 1ipw d w displaystyle displaystyle sqrt frac pi 2 left frac 1 i pi omega delta omega right p 1ipn d n displaystyle displaystyle pi left frac 1 i pi nu delta nu right u x fonksiyonu Heaviside 101 301 ve 312 kurallarindan bunu izleyin 314 n d x nT displaystyle displaystyle sum n infty infty delta x nT 1T k d 3 kT displaystyle displaystyle frac 1 T sum k infty infty delta left xi frac k T right 2pT k d w 2pkT displaystyle displaystyle frac sqrt 2 pi T sum k infty infty delta left omega frac 2 pi k T right 2pT k d n 2pkT displaystyle displaystyle frac 2 pi T sum k infty infty delta left nu frac 2 pi k T right Bu fonksiyon fonksiyonu olanarak bilinir Bu dagilimlar ile birlikte n einx displaystyle sum n infty infty e inx 2p k d x 2pk displaystyle 2 pi sum k infty infty delta x 2 pi k olarak aslinda 302 ve 102 den elde edilebilir sonuctur315 J0 x displaystyle displaystyle J 0 x 2rect p3 1 4p232 displaystyle displaystyle frac 2 operatorname rect pi xi sqrt 1 4 pi 2 xi 2 2p rect w2 1 w2 displaystyle displaystyle sqrt frac 2 pi cdot frac operatorname rect left displaystyle frac omega 2 right sqrt 1 omega 2 2rect n2 1 n2 displaystyle displaystyle frac 2 operatorname rect left displaystyle frac nu 2 right sqrt 1 nu 2 J0 x fonksiyonu sifirinci dereceden birinci turun316 Jn x displaystyle displaystyle J n x 2 i nTn 2p3 rect p3 1 4p232 displaystyle displaystyle frac 2 i n T n 2 pi xi operatorname rect pi xi sqrt 1 4 pi 2 xi 2 2p i nTn w rect w2 1 w2 displaystyle displaystyle sqrt frac 2 pi frac i n T n omega operatorname rect left displaystyle frac omega 2 right sqrt 1 omega 2 2 i nTn n rect n2 1 n2 displaystyle displaystyle frac 2 i n T n nu operatorname rect left displaystyle frac nu 2 right sqrt 1 nu 2 Bu 315 in genellemesidir Fonksiyon Jn x n inci dereceden turun Fonksiyon Tn x 317 log x displaystyle displaystyle log left x right 121 3 gd 3 displaystyle displaystyle frac 1 2 frac 1 left xi right gamma delta left xi right p 2 w 2pgd w displaystyle displaystyle frac sqrt pi 2 left omega right sqrt 2 pi gamma delta left omega right p n 2pgd n displaystyle displaystyle frac pi left nu right 2 pi gamma delta left nu right g displaystyle gamma 318 ix a displaystyle displaystyle left mp ix right alpha 2p aG a u 3 3 a 1 displaystyle displaystyle frac left 2 pi right alpha Gamma left alpha right u left pm xi right left pm xi right alpha 1 2pG a u w w a 1 displaystyle displaystyle frac sqrt 2 pi Gamma left alpha right u left pm omega right left pm omega right alpha 1 2pG a u n n a 1 displaystyle displaystyle frac 2 pi Gamma left alpha right u left pm nu right left pm nu right alpha 1 Bu formul 1 gt a gt 0 icin degerdir Yuksek usteller icin turev formulune kullanilan diferansiyasyondur u Heaviside fonksiyonudur Iki boyutlu fonksiyonlar Fonksiyon Fourier donusumu birim siradan frekans Fourier donusumu birim acisal frekans Fourier donusumu birim olmayan acisal frekans400 f x y displaystyle displaystyle f x y f 3x 3y displaystyle displaystyle hat f xi x xi y f x y e 2pi 3xx 3yy dxdy displaystyle displaystyle iint f x y e 2 pi i xi x x xi y y dx dy f wx wy displaystyle displaystyle hat f omega x omega y 12p f x y e i wxx wyy dxdy displaystyle displaystyle frac 1 2 pi iint f x y e i omega x x omega y y dx dy f nx ny displaystyle displaystyle hat f nu x nu y f x y e i nxx nyy dxdy displaystyle displaystyle iint f x y e i nu x x nu y y dx dy 401 e p a2x2 b2y2 displaystyle displaystyle e pi left a 2 x 2 b 2 y 2 right 1 ab e p 3x2 a2 3y2 b2 displaystyle displaystyle frac 1 ab e pi left xi x 2 a 2 xi y 2 b 2 right 12p ab e wx2 a2 wy2 b2 4p displaystyle displaystyle frac 1 2 pi cdot ab e frac left omega x 2 a 2 omega y 2 b 2 right 4 pi 1 ab e nx2 a2 ny2 b2 4p displaystyle displaystyle frac 1 ab e frac left nu x 2 a 2 nu y 2 b 2 right 4 pi 402 circ x2 y2 displaystyle displaystyle mathrm circ sqrt x 2 y 2 J1 2p3x2 3y2 3x2 3y2 displaystyle displaystyle frac J 1 left 2 pi sqrt xi x 2 xi y 2 right sqrt xi x 2 xi y 2 J1 wx2 wy2 wx2 wy2 displaystyle displaystyle frac J 1 left sqrt omega x 2 omega y 2 right sqrt omega x 2 omega y 2 2pJ1 nx2 ny2 nx2 ny2 displaystyle displaystyle frac 2 pi J 1 left sqrt nu x 2 nu y 2 right sqrt nu x 2 nu y 2 Aciklamalar 400 icin Degiskenler 3x 3y wx wy nx ve ny gercek sayilardir Integraller tum duzlem uzerinde alinir 401 icin Her iki fonksiyon birim hacmine sahip olmayabilen Gauss vardir 402 icin Fonksiyon circ r 1 0 r 1 ile tanimlanir ve 0 digerleridir Bu Airy dagilimidir ve J1 bagintisi kullanilir ilk tur un derece 1 Bessel fonksiyonu Stein amp Weiss 1971 Thm IV 3 3 Genel n boyutlu fonksiyonlar icin formuller Fonksiyon Fourier donusumu birim siradan frekans Fourier donusumu birim acisal frekans Fourier donusumu birim olmayan acisal frekans500 f x displaystyle displaystyle f mathbf x f 3 displaystyle displaystyle hat f boldsymbol xi Rnf x e 2pix 3dnx displaystyle displaystyle int mathbf R n f mathbf x e 2 pi i mathbf x cdot boldsymbol xi d n mathbf x f w displaystyle displaystyle hat f boldsymbol omega 1 2p n 2 Rnf x e iw xdnx displaystyle displaystyle frac 1 2 pi n 2 int mathbf R n f mathbf x e i boldsymbol omega cdot mathbf x d n mathbf x f n displaystyle displaystyle hat f boldsymbol nu Rnf x e ix ndnx displaystyle displaystyle int mathbf R n f mathbf x e i mathbf x cdot boldsymbol nu d n mathbf x 501 x 0 1 x 1 x 2 d displaystyle displaystyle chi 0 1 mathbf x 1 mathbf x 2 delta p dG d 1 3 n 2 d displaystyle displaystyle pi delta Gamma delta 1 boldsymbol xi n 2 delta Jn 2 d 2p 3 displaystyle displaystyle times J n 2 delta 2 pi boldsymbol xi 2 dG d 1 w n 2 d displaystyle displaystyle 2 delta Gamma delta 1 left boldsymbol omega right n 2 delta Jn 2 d w