Odpowiedź Hilmara jest oczywiście całkowicie poprawna, ale myślę, że istnieje kilka kwestii, które Lyons nie odniósł w oświadczeniu cytowanym przez OP (a może mówił o nich wcześniej i postanowił nie powtarzać się w akapicie cytowanym przez OP) .
Dyskretna transformata Fouriera (DFT) jest powszechnie opisywana jako transformacja sekwencji (x [ 0 ] , x [ 1 ] , … , x [ N- 1 ] ) o skończonej długości N.
w innej sekwencji (X[ 0 ], X[ 1 ] , … , X[ N- 1 ] ) długości
N. gdzie
X[ m ]x [ n ]=∑k = 0N.- 1x [ k ] exp(- j 2 πm kN.) ,m=0,1,…,N - 1 ,=1N.∑m = 0N.- 1X[ m ] exp(j 2 πn mN.), n=0,1,…,N−1.
Ale te formuły można również wykorzystać, gdy
m,n są poza zasięgiem
[0,N- 1 ] a jeśli to zrobimy, dojdziemy do wniosku, że długość
N.
DFT można postrzegać jako transformację z sekwencji
okresowejx [ ⋅ ]
do innej sekwencji
okresowejX[ ⋅ ], obie rozciągające się do nieskończoności w obu kierunkach, i to
( x [ 0 ] , x [ 1 ] , … , x [ N- 1 ] ) i
( X[ 0 ] , X[ 1 ] , … , X[ N- 1 ] )to tylko
jeden okres tych nieskończenie długich sekwencji. Zauważ, że nalegamy na to
x [ n + i N] = x [ n ] i
X[ m + i N] = X[ m ] dla wszystkich
m , n , i
ja.
Oczywiście nie w ten sposób dane są często przetwarzane w praktyce. Możemy mieć bardzo długą sekwencję próbek i dzielimy je na bloki o odpowiedniej długościN.. Obliczamy DFT z( x [ 0 ] , x [ 1 ] , … , x [ N- 1 ] ) tak jak
X( 0 )[m]=∑k=0N−1x[k]exp(−j2πmkN), m=0,1,…,N−1,
DFT następnego fragmentu
(x[N],x[N+1],…,x[2N−1]) tak jak
X(1)[m]=∑k=0N−1x[k+N]exp(−j2πmkN), m=0,1,…,N−1,
DFT poprzedniego fragmentu
(x[−N] , x [ - N+ 1 ] , … , x [ - 1 ] ) tak jak
X( - 1 )[ m ] =∑k = 0N.- 1x [ k - N] exp(- j 2 πm kN.) ,m=0,1,…,N - 1 ,
itd., a następnie bawimy się tymi różnymi DFT różnych części, na które podzieliliśmy nasze dane. Oczywiście, jeśli dane są w rzeczywistości okresowe z okresem
N., wszystkie te DFT będą takie same.
Teraz, kiedy Lyons mówi o ... gdzie indeks wejściowy n jest zdefiniowany zarówno na wartościach dodatnich, jak i ujemnych ... mówi o przypadku okresowym i kiedy mówi, że (rzeczywista) funkcja parzysta ma właściwość
x [ n ] = x [ - n ], ta właściwość musi obowiązywać dla wszystkich liczb całkowitychn. Ponieważ obowiązuje również okresowość, nie tylko to mamyx [ - 1 ] = x [ 1 ]
ale x [ - 1 ] = x [ - 1 + N] = x [ N- 1 ]i podobnie x [ - n ] = x [ n ] = x [ N- n ]. Innymi słowy, prawdziwa parzysta sekwencja ( x [ 0 ] , x [ 1 ] , … , x [ N- 1 ] )którego DFT jest rzeczywiście równą sekwencją (jak stwierdził Lyons i bardzo ładnie wyjaśniony przez Hilmara) jest koniecznością w formie
( x [ 0 ] , x [ 1 ] , … , x [ N- 1 ] ) = ( x [ 0 ] , x [ 1 ] , x [ 2 ] , x [ 3 ] , … , x [ 3 ] , x [ 2 ] , x [ 1 ] )
który jest (oprócz wiodącego
x [ 0 ])
palindromiczny sekwencja . Jeśli dzielisz dane na bloki długości
N.
i obliczanie DFT każdego bloku osobno, wówczas te osobne DFT
nie będą miały właściwości symetrii opisanych powyżej, chyba że DFT jest blokiem o tej właściwości palindromowej.