Ряды Фурье. Интеграл Фурье. Преобразования Фурье. Косарев А.А - 27 стр.

UptoLike

27
====
∫∫
∞+
∞−
∞+
∞−
++−
+−
∞+
∞−
−−
tdedtedteeS
i
t
tittit
2
2
2
2222
4
)
2
(
)(
)(
β
ω
β
ω
β
ωβωβ
ω
∞−
+−
= .
2
2
2
)
2
(
4
dtee
i
t
β
ω
β
β
ω
Полагая
,,
2
dXdtX
i
t ==+ β
β
ω
β
находим:
2
2
2
2
2
2
2
2
4
0
44
21
)(
β
ω
β
ω
β
ω
β
π
ββ
ω
∞+
∞−
===
∫∫
edxeedxeeS
xx
( так как ).
2
0
2
π
=
dxe
x
Итак, .)(
2
4
2
β
ω
β
π
ω
= eS
В этом примере преобразование Фурье дало такую же функцию, как и исходная
(см . рис. 20) .
Примеры для самостоятельного решения
Пример 1. Определить спектр импульса , график которого изображен на рис. 21.
Пример 2. Найти спектральную функцию и
амплитудный спектр функции
<
>>
=
.0,0
,0,0,
)(
Xпри
Xприe
xf
x
α
α
                                                               27

                                                                               �       i ω 2 ω2 �
           +∞                           +∞                                +∞ −� ( β t + ) + 2 �
                                                                                       2β    4β �
                                                                         = e �
                     2 2                             2 2
   S (ω ) = ∫ e −β      t
                            e −i ω t dt = ∫ e −( β    t +i ω t )
                                                                    dt      ∫                       dt =
           −∞                           −∞                                 −∞
               ω2           iω
              − 2 ∞ −( β t + ) 2
               4β           2β
         =e             ∫e               dt.
                     −∞
                        iω
   Полагая β t +           =X ,         β dt =dX , находим:
                        2β
                   ω2                           ω2                                     ω2
                  − 2 +∞                       − 2 ∞                                  − 2
           1       4β    −x 2           2       4β   −x 2                       π      4β
   S (ω ) = e                ∫e     dx = e                 ∫e        dx =         e
           β                −∞          β                  0                    β
                                                                                ω2
              ∞     2       π                  π −4 β 2
  ( так как ∫e −x       dx = ). Итак, S (ω ) =   e      .
              0             2                  β

В этом примере преобразование Фурье дало такую же функцию, как и исходная




(см. рис. 20) .


                        Примеры для самостоятельного решения

Пример 1. Определить спектр импульса, график которого изображен на рис. 21.




                             Пример 2. Найти спектральную функцию и
амплитудный спектр функции
                   � e −α x ,   при X >0, α >0,
          f ( x) =�
                    � 0,       при X <0 .