Дискретное преобразование Фурье

Дискретное преобразование Фурье — это одно из преобразований Фурье, широко применяемых в алгоритмах цифровой обработки сигналов, а также в других областях, связанных с анализом частот в дискретном сигнале. Дискретное преобразование Фурье требует в качестве входа дискретную функцию. Такие функции часто создаются путём дискретизации (выборки значений из непрерывных функций). Дискретные преобразования Фурье помогают решать дифференциальные уравнения в частных производных и выполнять такие операции, как свёртки. Дискретные преобразования Фурье также активно используются в статистике, при анализе временных рядов. Существуют многомерные дискретные преобразования Фурье.

Определение

Пусть имеется последовательность чисел $$ \{f_k\}_{k=0}^{N-1}$$.
Дискретным преобразованием Фурье такой последовательности называется: \[ \{F_n\}_{n=0}^{N-1} : F_n = \sum_{k=0}^{N-1}f_kW_N^{kn} \quad,\\ W_N = e^{\frac{-2\pi i}{N}}. \]

Свойства

1. Линейность: