在我的许多读物中,每当有作者谈论在数字信号的频域(变换)中工作时,他们通常会采用DFT或DTFT(当然还有它们的对应反函数)。不同的作者倾向于彼此合作。

我还无法真正确定与此相关的特定模式。这样,在解释算法时,为什么还要选择DTFT而不是DFT?一个在哪里比另一个在帮助您?

评论

当样本的时间间隔不相等时,可以使用DTFT,而DFT不能。
@DilipSarwate啊,好点。

#1 楼

DFT和DTFT显然很相似,因为它们都产生时间离散信号的傅立叶频谱。但是,虽然将DTFT定义为处理无限长的信号(从-infinity到无穷大的和),但将DFT定义为处理周期性信号(周期性部分的长度是有限的)。

知道频谱中频点的数量始终等于已处理的样本数量,因此这也会在它们产生的频谱中产生差异:DFT频谱是离散的,而DTFT频谱是连续的(但相对于周期而言,它们是周期性的到奈奎斯特频率)。

由于不可能处理无限数量的样本,因此DTFT在实际的计算处理中重要性不大。它主要用于分析目的。

DFT具有有限的输入矢量长度,非常适合处理。输入信号本应是周期信号的摘录这一事实在大多数时候都被忽略:将DFT频谱变换回时域时,您将得到与计算频谱时相同的信号。首先。

因此,尽管计算并不重要,但应注意所看到的并不是信号的实际频谱。如果您定期重复输入向量,这就是理论信号的频谱。

因此,我认为在您提到的文献中,每当重要的是实际上使用的是频谱,而忽略了计算方面的问题,因此作者选择了DTFT。

评论


$ \ begingroup $
因此,如果信号从不现实地具有无限长,那么为什么在我看到的许多论文中都使用DTFT进行分析呢?是否存在某种轻松性或随之而来的东西?
$ \ endgroup $
– TheGrapeBeyond
13年8月29日在16:44

$ \ begingroup $
数学上的正确性胜于简单。即为非周期信号编写数学证明时,您别无选择,只能假设信号的长度是无限的,因为这就是傅立叶变换(离散和连续)的工作方式。
$ \ endgroup $
–尼尔斯·沃纳(Nils Werner)
13年8月29日在16:53

$ \ begingroup $
我并没有尝试困难,但是如果您始终要假设信号是周期性的,并且DTFT在数学上更正确,那么为什么在分析中完全使用DFT?在分析算法时,为什么要尝试使用另一种方法呢?
$ \ endgroup $
– TheGrapeBeyond
13年8月29日在16:58



$ \ begingroup $
当您想转换时限信号时,您需要考虑将无限信号乘以“窗口函数”,从而有效地裁剪出您感兴趣的部分。最简单的情况是矩形函数但是,该窗口函数也需要进行转换,然后再对信号进行卷积。这导致污点和所谓的泄漏效应。
$ \ endgroup $
–尼尔斯·沃纳(Nils Werner)
13年8月29日在16:58



$ \ begingroup $
何时在分析中使用DFT。我的猜测是,从数学的角度出发,您想使用DTFT,因为您无需考虑工件,一旦进入软件层,您便可以切换到DFT,因为它带来了所有问题。
$ \ endgroup $
–尼尔斯·沃纳(Nils Werner)
13年8月29日在17:06

#2 楼

当假设无限数量的样本时,用于证明某个点的数学运算更容易(节省纸张和/或粉笔)时,将使用DTFT。这意味着它在现实世界中实际上是没有用的(在找到足够的样本之前,您将死掉很久)。

DFT是当您选择有用的有限数量的样本(给出您是一个不错的有限大小的方阵乘以精确等价的对象),无论它们是否是周期性的(假设帧长的周期性是某些人的心中又一个错觉,以使数学更易于处理)。因此,使用DFT通常意味着在DTFT中不需要的窗口(矩形,如果不是其他的话)。该窗口有时带有令人讨厌的伪影,以及窗口外部有关信号的信息的明显丢失,这是DFT的缺点。

评论


$ \ begingroup $
+1,但您能否详细说明一下DFT的隐式周期性为何是一种错觉?
$ \ endgroup $
–戴夫
13年8月30日在7:49

$ \ begingroup $
该假设与DFT窗口外的实际数据在许多常见用途(音频等)中不一致。
$ \ endgroup $
– hotpaw2
13年8月30日在10:52

$ \ begingroup $
我支持您,但是为什么您说DFT假设数据是周期性的却是一种错觉呢?如果我有任何疑问,您可以回答吗?
$ \ endgroup $
– TheGrapeBeyond
13年8月30日在15:38

$ \ begingroup $
对于数学,英语用法,心理学或哲学体系交换站点,可能是个好问题。拟人化运算符功能可能是一种有趣的人类行为。
$ \ endgroup $
– hotpaw2
13年8月30日在17:50

$ \ begingroup $
这是唯一真正用外行人回答的答案。
$ \ endgroup $
–未知123
20/12/16在18:21

#3 楼

DFT是周期信号的有限样本数的转换。
DTFT是整个采样信号从$-\ infty $到$ + \ infty $的转换,因此不必一定是周期性的。
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