Transformasi Fourier

Transformasi Fourier, dinamakan atas Joseph Fourier, adalah sebuah transformasi integral yang menyatakan-kembali sebuah fungsi dalam fungsi basis sinusoidal, yaitu sebuah fungsi sinusoidal penjumlahan atau integral dikalikan oleh beberapa koefisien ("amplitudo"). Ada banyak variasi yang berhubungan-dekat dari transformasi ini tergantung jenis fungsi yang ditransformasikan.

Transformasi Fourier
Transformasi Fourier lanjutan
Deret Fourier
Transformasi Fourier waktu diskrit
Transformasi Fourier diskrit
Transformasi Fourier diskrit dengan lebih cincin
Analisis Fourier
Transformasi terkait
Lihat juga: Daftar transformasi yang berhubungan dengan Fourier.

DefinisiSunting

Transformasi Fourier dari suatu fungsi f secara tradisional dilambangkan  , dengan menambahkan sirkumfleks ke simbol fungsi. Ada beberapa konvensi umum untuk mendefinisikan transformasi Fourier dari sebuah fungsi integrable  .[1][2] One of them is

 

 

 

 

 

(Persamaan.1)

untuk semua bilangan riil ξ.

Alasan tanda negatif dalam eksponen adalah persamaan dalam teknik elektro menjadi , yaitu by   sinyal dengan fase dan frekuensi awal nol  [3][remark 1] Konvensi tanda negatif menyebabkan produk   to be 1 (frekuensi nol) kapan   menyebabkan integral menyimpang. Hasilnya adalah Fungsi delta Dirac di  , yang merupakan satu-satunya komponen frekuensi dari sinyal sinusoidal  

Ketika variabel independen x mewakili waktu, variabel transformasi ξ mewakili frekuensi (contohnya, jika waktu diukur dalam detik, maka frekuensi dalam hertz). Dalam kondisi yang sesuai, f ditentukan oleh   melalui transformasi terbalik:

 

 

 

 

 

(Persamaan.2)

untuk bilangan riil untuk fungsi x.

Pernyataan dari mana f dapat menentukan   dikenal sebagai Teorema inversi Fourier, dan pertama kali diperkenalkan di Fourier Analytical Theory of Heat,[4][5] meskipun apa yang akan dianggap sebagai bukti menurut standar modern tidak diberikan sampai lama kemudian.[6][7] Fungsi f dan   sering disebut sebagai pasangan integral Fourier atau pasangan transformasi Fourier.[8]

Untuk konvensi dan notasi umum lainnya, termasuk menggunakan frekuensi sudut ω alih-alih frekuensi ξ, lihat Konvensi lain dan Notasi lainnya di bawah. The Transformasi Fourier pada ruang Euklides diperlakukan secara terpisah, di mana variabel x sering mewakili posisi dan momentum ξ. Konvensi yang dipilih dalam artikel ini adalah yang analisis harmonik, dan dicirikan sebagai konvensi unik sehingga transformasi Fourier keduanya pada L2 dan homomorfisme aljabar dari L1 untuk L, tanpa menormalkan kembali ukuran Lebesgue.[9]

Banyak karakterisasi lain dari transformasi Fourier ada. Misalnya, seseorang menggunakan Teorema Stone–von Neumann: Transformasi Fourier adalah kesatuan unik intertwiner untuk representasi simplektis dan Euklides Schrödinger dari kelompok Heisenberg.

PengertianSunting

Ada beberapa pengertian mengenai definisi transformasi Fourier ƒ̂ dari sebuah fungsi integrasi ƒ: RC[10]. Secara umum, definisi transformasi Fourier adalah:

 ,   untuk setiap bilangan riil ξ.

SejarahSunting

Pada tahun 1822, Joseph Fourier menunjukkan bahwa beberapa fungsi dapat ditulis sebagai jumlah harmonisa yang tak terbatas.[11]

Catatan kakiSunting

  1. ^ Kaiser 1994, hlm. 29.
  2. ^ Rahman 2011, hlm. 11.
  3. ^ "Tandatangani Konvensi dalam Gelombang Elektromagnetik (EM)" (PDF). 
  4. ^ Fourier 1822, hlm. 525.
  5. ^ Fourier 1878, hlm. 408.
  6. ^ (Jordan 1883) membuktikan pada hal. 216–226 Teorema integral Fourier sebelum mempelajari deret Fourier.
  7. ^ Titchmarsh 1986, hlm. 1.
  8. ^ Rahman 2011, hlm. 10.
  9. ^ Folland 1989.
  10. ^ Kaiser, Gerald (1994), A Friendly Guide to Wavelets, Birkhäuser, ISBN 0-8176-3711-7 
  11. ^ Fourier 1822.

ReferensiSunting

  • Smith, Steven W. The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, 2nd edition. San Diego: California Technical Publishing, 1999. ISBN 0-9660176-3-3. (also available online: [1])
  • A. D. Polyanin and A. V. Manzhirov, Handbook of Integral Equations, CRC Press, Boca Raton, 1998. ISBN 0-8493-2876-4

Lihat pulaSunting

Pranala luarSunting


Kesalahan pengutipan: Ditemukan tag <ref> untuk kelompok bernama "remark", tapi tidak ditemukan tag <references group="remark"/> yang berkaitan