上课时,老师一直强调“FT[1]只有四种,DFT不是真正的FT”,我当时无法理解:“从数学上看,傅里叶变换不就是时域和频域的一种映射关系吗,这种映射关系只是数学上的一种形式,那DFT为何不是呢?”

接触了数字滤波器,对此才略微理解。系统的单位冲激响应和系统函数同样能表示这个系统,但若对h(n)进行DFT,得到的并不是表示这个系统的系统函数H(z),而是H(z)的抽样。

也就是说,傅里叶变换应该满足一一映射的关系,h(n)便对应H(z),看见时域便见频域,时域和频域就好似光与影,是同一事物的两面,不可分割[2]。而DFT根据变换长度的不同,h(n)会对应多个H(k),这便是DFT隐含周期性的含义,若考虑时域和频域的周期性,那么DFT便可满足一一映射的关系了,而此时,DFT揭示的是周期的时域和周期的频域之间一一映射的关系。

同时,H(k)可以还原出h(n),h(n)又和H(z)一一对应,因此只要通过H(z)的取样,便能还原出H(z)[3],这个性质揭示了系统的某种对称性[4]


  1. 1.这里的FT指的是广义的傅里叶变换,而非专指时域连续信号到频域的变换。
  2. 2.“光与影”是一种浪漫的说法,这个比喻并不恰当。
  3. 3.内插公式
  4. 4.FFT也是基于此