次のように定義される単位ステップ信号

$$ u [n] = \ lbrace 1; n > = 0; \\ \ qquad0; n < 0 \ rbrace $$

アプローチのタイプに応じて、フーリエドメイン表現に対して3つの可能な解決策があります。これらは次のとおりです-

  1. 広く採用されているアプローチ(Oppenheim Textbook)-符号関数のフーリエ変換から単位ステップ関数のフーリエ変換を計算します。

$$ F(u [n])= U(j \ omega)= \ pi \ delta(\ omega)+ \ frac {1} {j \ omega} $$

  1. 単位ステップ関数のZ変換から計算されたフーリエ変換(Proakis Textbook、 Digital Signal Processing Algorithms and Applications 、267,268ページのセクション4.2.8を参照)

$$ U(j \ omega)= \ frac {e ^ {\ frac {j \ omega} {2}}} {2j \ sin \ frac {\ omega} {2}}; \ omega \ neq 2 \ pi k; k = 0,1,2,3 … $$

  1. 偶数関数と奇数関数に分割して計算されたフーリエ変換-Proakis教科書(Proakis教科書を参照、デジタル信号処理アルゴリズムとアプリケーション、618ページセクション8.1)$$ U(j \ omega)= \ pi \ delta(\ omega)+ \ frac {1} {1-e ^ {-j \ omega}} $$

2番目の表現は、行儀の良い関数ではないため、無視できます。しかし、ProakisとOppenheimが従うアプローチは等しく有効です(フーリエ変換を拡張して周波数領域にインパルスを含めます)が、混乱はそれらが異なる解決策を提供することです。

私の理解に間違いはありますか?または私は重要なポイントを逃していますか?これと、すべてのアプリケーションで使用できる正しいフォームを理解するのを手伝ってください。 (クラマース・クローニッヒ関係の導出にはオッペンハイムのアプローチが使用され、ヒルベルト変換の導出にはプロアキスのアプローチが使用されていることがわかりました)

回答

最初の式は連続単位ステップ$ u(t)$のフーリエ変換であるため、離散時間ステップシーケンス$ u [には適用されないことに注意してください。 n] $。さらに、2番目と3番目の式はどちらも正しく、2番目の式が$ 2 \ pi $の整数倍で有効性を主張しないことを考慮すると同じです。

If $ 2 \ pi $の倍数の角度周波数を除外すると、3番目の式は次のようになります

$$ U(j \ omega)= \ frac {1} {1-e ^ {-j \ omega}} = \ frac {1} {e ^ {-j \ omega / 2}(e ^ {j \ omega / 2} -e ^ {-j \ omega / 2})} = \ frac {e ^ {j \ omega / 2}} {2j \ sin(\ omega / 2)}、\ quad \ omega \ neq 2k \ pi $$

これは、2番目の式と同じです。

コメント

  • どうもありがとう!2番目と3番目は同等ですが、第三に、それらは極での衝動を含むことによって構成を持っています。明確化していただきありがとうございます

回答

マットが言ったように、2番目と3番目の定義は同じです。インパルスのある部分。インパルス( $ \ pi \ delta(\ omega)$ )は、 $ u [n] $のDC値を説明します。 。その用語(つまり、2番目の定義)がない場合、実際には $ v [n] = \ frac {1} {2} \ operatorname {sgn} [n] $ <のFTです。 / span>。 $ u [n] = v [n] + \ frac {1} {2} $ があります。したがって、 $ u [n] $ のFTには、 $ \ frac {1の追加を説明する追加の用語があります。 } {2} $ 。また、 $ u [n] $ の離散時間FT(またはDTFT)は、 $ U(e ^ {j \ omega})$

最初の定義 $ U(j \ omega)$ は、「連続時間」です。 “ $ u(t)$ のFT(またはCTFT)( $ u [n] $ ではありません)したがって、他の2つの定義とは異なります。

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