2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вопрос по Фурье-анализу
Сообщение22.09.2008, 12:45 
Аватара пользователя


22/09/08
174
Привет всем! Вот вопрос по Фурье-анализу. Пусть функция задана дискретно( по точкам)с шагом $Dt$. Во всех учебниках (напр.,Дженкинс,Ваттс "Спектральный анализ и его приложения") предлагается раскладывать её в спектр по гармоникам частоты $\omega0=2*\pi/Dt$, т.е. частоты выборки по времени. Также работает и функция FFT
в MatLab. Но возьмём такой пример:
решим численно уравнение каких-то сложных колебаний, пусть в том же MatLab. Получим всё ту же дискретную
функцию, да ещё и с переменным шагом. Меня интересует её спектр. Причем здесь шаг по времени?!
Правильно ли я поступаю, находя численно интегралы типа
$$\int\limits_{0}^{tmax} f(t)cos(\omega t)dt \int\limits_{0}^{tmax} f(t)sin(\omega t)dt$$
для разных частот (особенно для тех,которые ожидаются из физических соображений) и по ним составляя картину спектра?
Заранее спасибо за любые идеи.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение22.09.2008, 17:06 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10855
Фурье-преобразование - это интеграл от минус до плюс бесконечности. Если функция задана дискретно по времени (в виде коротких импульсов, т.е. дельта-функций), то её Фурье-образ получится периодическим с указанным Вами периодом. И наоборот: если функция периодическая, то её Фурье-образ будет представлять собой дискретную "решётку" по частотам. Если функция и дискретная, и периодическая, то и Фурье-образ будет и дискретным, и периодическим.

К дискрету с переменным шагом это не относится: используейте общую формулу.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение22.09.2008, 19:54 
Аватара пользователя


22/09/08
174
Ну-у-у.. конечно,спасибо :)
Но я не зря поместил вопрос в разделе
Физика..То, что вы написали - это
Математика! Если у нас физический маятник начинает колебаться в нулевой момент, мы обсчитываем его движение с
шагом в среднем 0.00001 с , а ожидаемая частота( с поправкой на отличие от математического) 1 с, то
1). Минус бесконечность отпадает по определению.
2). Если в спектре и будут частоты
порядка 10000 Гц, то и фиг с ними!
Как все таки расчитывать спектр в районе 1-5 Гц?
P.S. Какую загадочную "общую формулу" вы имеете в виду ;)[/quote]

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.09.2008, 09:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10855
Lesobrod писал(а):
P.S. Какую загадочную "общую формулу" вы имеете в виду ;)

Интеграл от минус до плюс бесконечности.

Lesobrod писал(а):
Ну-у-у.. конечно,спасибо :)
Но я не зря поместил вопрос в разделе
Физика..То, что вы написали - это
Математика! Если у нас физический маятник начинает колебаться в нулевой момент, мы обсчитываем его движение с
шагом в среднем 0.00001 с , а ожидаемая частота( с поправкой на отличие от математического) 1 с, то
1). Минус бесконечность отпадает по определению.
2). Если в спектре и будут частоты
порядка 10000 Гц, то и фиг с ними!
Как все таки расчитывать спектр в районе 1-5 Гц?

Дело в том, что "физической" постановки вопроса у Вас как таковой нет. Что за "спектр" Вы хотите? С формальной точки зрения "спектр" - это Фурье-образ функции (тот самый, что есть интеграл от минус до плюс бесконечности). Если хотите функцию как-то "обрезать" или наоборот "продолжить" (из "физических" соображений), то пожалуйста. Но это Ваше решение - где обрезать и насколько это существенно повлияет на те результаты, которые для Вас важны. Определитесь с тем, что для Вас важно, а чем можно пренебречь, и получите "физическую" постановку задачи.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group