f(t) f(w) la transformada de fourier. transformada de fourier a la función f( ) se le llama...

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f(t) F(w) LA TRANSFORMADA DE FOURIER

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Page 1: F(t) F(w) LA TRANSFORMADA DE FOURIER. Transformada de Fourier A la función F(  ) se le llama transformada de Fourier de f(t) y se denota por F, es

f(t) F(w)

LA TRANSFORMADA DE FOURIER

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Transformada de FourierTransformada de Fourier

A la función F(A la función F() se le llama) se le llama transformada de transformada de Fourier de f(t)Fourier de f(t) y se denota por y se denota por FF, es decir, es decir

A la expresión que permite obtener f(t) a partir de A la expresión que permite obtener f(t) a partir de F(w) se le llama F(w) se le llama transformada inversa de transformada inversa de FourierFourier y se denota por y se denota por FF –1–1 ,es decir ,es decir

de)(F)t(f)](F[ tj211F

dte)t(f)(F)]t(f[ tjF

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De la Serie a la De la Serie a la Transformada de FourierTransformada de Fourier

EjemploEjemplo. Calcular F(w) para el pulso . Calcular F(w) para el pulso rectangular f(t) siguienterectangular f(t) siguiente

Solución. La expresión en el dominio del Solución. La expresión en el dominio del tiempo de la función estiempo de la función es

-p/2 0 p/2

1f(t)

t

t0

t1

t0

)t(f

2p

2p

2p

2p

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De la Serie a la De la Serie a la Transformada de FourierTransformada de Fourier

IntegrandoIntegrando

por fórmula de Eulerpor fórmula de Euler

2/p

2/p

tjtj dtedte)t(f)(F

2/p

2/p

tjj1 e

)ee( 2/pj2/pjj1

2/p)2/p(sen

p)(F

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De la Serie a la De la Serie a la Transformada de FourierTransformada de Fourier

En forma GráficaEn forma Gráfica

-50 0 50

0

0.5

1F(w) con p=1

w

F(w

)

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Example: the Fourier Transform of aExample: the Fourier Transform of adecaying exponential: decaying exponential: exp(-exp(-atat) () (tt > 0) > 0)

0

0 0

0

( exp( )exp( )

exp( ) exp( [ )

1 1exp( [ ) [exp( ) exp(0)]

1[0 1]

1

F at i t dt

at i t dt a i t dt

a i ta i a i

a i

a i

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Delta de DiracDelta de Dirac

t

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de)(F)t(f tj

21

tw

)(21 w

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t

w

1)( t

dte)t(f)(F tj

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SOME IMPORTANT SOME IMPORTANT PROPERTIES :PROPERTIES :

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Transformada Discreta de Transformada Discreta de Fourier:Fourier:

nucleo

xfuxKuF

)(),()(

u = 0,1,2, ..., N-1

uxNjN

x

exfuF

21

0

)()(

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‘fft’

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Transformada Discreta de Transformada Discreta de Fourier (2D)Fourier (2D)

Directa:

Inversa:

1

0

1

0

2

),(),(M

x

N

y

N

vy

M

uxj

eyxfvuF

1

0

1

0

2

),(1

),(M

u

N

v

N

vy

M

uxj

evuFMN

yxf

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Espectro de magnitud y espectro de Espectro de magnitud y espectro de fasefase

),(),(),( vujevuFvuF

),(),( vuFvuF f (x,y) ),( vu

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)0(1 ),( jevuF ),(1 1 vuje

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SeparabilidadSeparabilidad

1

0

1

0

22

),(11

),(M

x

N

y

vyNjux

Nj

eyxfN

eM

vuF

1

0

2

),(1

),(M

x

uxMj

evxFM

vuF

1

0

1

0

2

),(1

),(M

x

N

y

N

vy

M

uxj

eyxfMN

vuF

F(x,v) es la transformada de Fourier de un renglón de f(x,y)

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fft(fft(X).').'fft2(X)

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f(x,y) F(u,v)

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f(x,y) F(u,v)

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f(x,y) F(u,v)

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f(x,y) F(u,v)

TRANSFORMADA DE FOURIER DE UNA FUNCION ESCALON 2D

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4 X 4

8 X 8

12 X 12

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Translación en espacioTranslación en espacio

)(2

00

00

),(),(vyux

Nj

evuFyyxxf

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Translación en frecuenciaTranslación en frecuencia

),(),( 0

)(2

00

vvuuFeyxf o

yvxuNj

)(

)(

)(2

2

)1)(,(

),(

),(

yx

yxj

yxN

Nj

yxf

eyxf

eyxf

Caso particular Uo = Vo = N/2 :

2,

2

Nv

NuF

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2,

2)1)(,( )( N

vN

uFyxf yx

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EscalamientoEscalamiento

b

v

a

uF

abbyaxf ,

1),(

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LinealidadLinealidad

),(),(),(),( vuGbvuFayxgbyxfa

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RotaciónRotación

),(),(

),(),(

Frf

Frf

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RotaciónRotación

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Espectro de Potencia :Espectro de Potencia :

2),(),( vuFvuP

1

0

1

0

),(M

u

N

vT vuPP

Potencia total :

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ConvoluciónConvolución

),(),(),(*),( 2121 vuFvuFyxfyxf

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ESPECTROGRAMAESPECTROGRAMA

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STFT (Short time Fourier transform)STFT (Short time Fourier transform)

Or windowed Fourier Or windowed Fourier transformtransform

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SpectrogramSpectrogram

The square modulus of the windowed Fourier The square modulus of the windowed Fourier transform is the transform is the spectrogramspectrogram of a signal: of a signal:

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Ventanas:Ventanas:

Ventana de Hamming:Ventana rectangular:

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A segment of a vowel extracted with a rectangular window The amplitude spectrum using a

rectangular window Calculated using Matlab: abs(fft(sig))

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  The amplitude spectrum using a hamming window. Calculated using Matlab: abs(fft(hamming(512) .* sig))

A segment of a vowel extracted with a hamming window. Calculated using Matlab: hamming(512) .* sig

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““specgram”specgram” Demo “xpsound”Demo “xpsound”