信号与系统 · 变换

傅里叶变换计算 · 常见变换对 + 离散频谱

查常用傅里叶/拉普拉斯变换对,或粘贴一串采样值做 DFT,输出各频率的幅值与相位,用于信号课作业与实验分析。

F(ω) = ∫f(t)e^(−jωt)dtDFT:X(k)=Σx(n)e^(−j2πkn/N)|X(k)| 为幅值,arg 为相位L{f(t)} = ∫f(t)e^(−st)dt
变换查询 / DFT常用对 + 离散序列

DFT 采样点用逗号分隔,建议 8~32 个;频率分辨率 = 采样率/点数。

AI 讲解需人机验证
算法会算,AI 会讲为什么
计算结果等待输入
结果
—
变换结果
—
频点
—
幅值
—
相位
—
计算过程
  1. 填入数据后点「计算」,这里给出代入过程。
常用变换对
f(t)F(ω) / L(s)
δ(t)1
u(t)1/(jω) + πδ(ω)
e^(−at)u(t)1/(a+jω)
sin(ω₀t)jπ[δ(ω+ω₀)−δ(ω−ω₀)]
t·u(t)1/s²(拉氏)

傅里叶与拉普拉斯的区别

傅里叶变换把信号分解成不同频率的正弦波,适合分析稳态频谱;拉普拉斯变换多一个衰减因子 e^(−σt),能处理不满足绝对可积的信号与初始条件。

DFT 是对有限长离散序列做变换,第 k 个点对应频率 k·fs/N。幅值最大的频点就是信号的主频。

三个实用结论

  • 时域越窄,频域越宽(不确定性原理)
  • 时域乘 e^(jω₀t) 等于频域右移 ω₀
  • 卷积的傅里叶变换等于乘积

常见问题

为什么 DFT 结果前后对称?

实信号的频谱共轭对称,所以幅值关于 N/2 对称。

频率怎么换算?

第 k 点频率 = k × 采样率 / N。没有采样率时只能用归一化频率。

点数越多越好吗?

分辨率提高,但计算量增大,且受采样时长限制。

能算连续信号的变换吗?

本工具给常用变换对与离散 DFT;连续变换的解析推导需要按定义积分。

相关工具