傅里叶级数的和函数傅里叶级数的三角函数形式,设f(t)为一非正弦周期函数 , 其周期为T,频率和角频率分别为f,ω1 。由于工程实际中的非正弦周期函数,一般都满足狄里赫利条件 , 所以可将它展开成傅里叶级数 。即其中A0/2称为直流分量或恒定 。
给定一个周期为T的函数x(t) , 那 么它可以表示为无穷级数:(j为虚数单位)
可以按下式计算:
扩展资料:
法国数学家傅里叶发现 , 任何周期函数都可以用正弦函数和余弦函数构成的无穷级数来表示(选择正弦函数与余弦函数作为基函数是因为它们是正交的) 。
后世称傅里叶级数为一种特殊的三角级数,根据欧拉公式 , 三角函数又能化成指数形式,也称傅立叶级数为一种指数级数 。
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NumPy是使用Python进行科学计算的基础包,Numpy可以提供数组支持以及相应的高效处理函数,是Python数据分析的基础,也是SciPy、Pandas等数据处理和科学计算库最基本的函数功能库,且其数据类型对Python数据分析十分有用 。
pandas 是python的一个数据分析包,是基于NumPy 的一种工具,该工具是为了解决数据分析任务而创建的 。pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法 。
Matplotlib是强大的数据可视化工具和作图库,是主要用于绘制数据图表的Python库,提供了绘制各类可视化图形的命令字库、简单的接口,可以方便用户轻松掌握图形的格式,绘制各类可视化图形 。
SciPy是一组专门解决科学计算中各种标准问题域的包的集合,包含的功能有最优化、线性代数、积分、插值、拟合、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算等,这些对数据分析和挖掘十分有用 。
Scrapy是专门为爬虫而生的工具,具有URL读取、HTML解析、存储数据等功能,可以使用Twisted异步网络库来处理网络通讯 , 架构清晰,且包含了各种中间件接口,可以灵活地完成各种需求 。
Scikit-Learn是Python常用的机器学习工具包,提供了完善的机器学习工具箱,支持数据预处理、分类、回归、聚类、预测和模型分析等强大机器学习库 , 其依赖于Numpy、Scipy和Matplotlib等 。
Keras是深度学习库 , 人工神经网络和深度学习模型,基于Theano之上 , 依赖于Numpy和Scipy , 利用它可以搭建普通的神经网络和各种深度学习模型,如语言处理、图像识别、自编码器、循环神经网络、递归审计网络、卷积神经网络等 。
Statsmodels是Python的统计建模和计量经济学工具包,包括一些描述统计、统计模型估计和推断 。
傅里叶解析傅立叶变换
定义
f(t)满足傅立叶积分定理条件时,下图①式的积分运算称为f(t)的傅立叶变换,②式的积分运算叫做F(ω)的傅立叶逆变换 。F(ω)叫做f(t)的象函数,f(t)叫做F(ω)的象原函数 。应用
傅里叶变换在物理学、电子类学科、数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学、海洋学、结构动力学等领域都有着广泛的应用(例如在信号处理中,傅里叶变换的典型用途是将信号分解成幅值分量和频率分量) 。
概要介绍
* 傅里叶变换能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合 。在不同的研究领域,傅里叶变换具有多种不同的变体形式 , 如连续傅里叶变换和离散傅里叶变换 。最初傅里叶分析是作为热过程的解析分析的工具被提出的(参见:林家翘、西格尔著《自然科学中确定性问题的应用数学》,科学出版社,北京 。原版书名为 C. C. LinL. A. Segel, Mathematics Applied to Deterministic Problems in the Natural Sciences, Macmillan Inc., New York, 1974) 。
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