Byłem przytłoczony liczbą otrzymanych odpowiedzi (do tej pory 10 odpowiedzi!). Oczywiście wszyscy otrzymali moje poparcie. To była zabawa, dzięki chłopaki za twoje przemyślenia, komentarze itp. Wiem, że do tej pory większość z was wie, co to za wada, przynajmniej ta, o której mi chodziło. Ludzie wyrażają rzeczy inaczej i zawsze jest miejsce na nieporozumienia, więc postaram się jasno sformułować to, co uważam za najważniejszą wadę tego wyprowadzenia. Wiem, że nie wszyscy się zgodzą i to jest w porządku. Cieszę się, że mogę omawiać tego rodzaju ezoteryczne tematy DSP z tak bystrym umysłem jak wszyscy! No to ruszamy.
Moje pierwsze twierdzenie jest takie, że każde równanie w moim pytaniu jest poprawne. Jednak wyprowadzenie i motywacja niektórych z nich jest całkowicie błędna i myląca, a to „wyprowadzenie” może istnieć tylko dlatego, że autor wiedział, jak powinien wyglądać wynik.
Równ. (3) w pytaniu ( ) jest poprawne dla podanej sekwencji f [ n ] (równanie ( 2 ) w pytaniu), ale wyraźnie jest również poprawne dla wszystkich sekwencji postaci f [ n ] = u [ n ] + c z pewną dowolną stałą c . Tak więc, zgodnie z wyprowadzeniem, wynikowy DTFT F (f[n]−f[n−1]=δ[n]f[n](2)
f[n]=u[n]+c(1)
c powinno być DTFT wszystkich sekwencji formy ( 1 ) , niezależnie od wartości stałej c . To oczywiście nie ma sensu, ponieważ DTFT jest wyjątkowy. W szczególności, używając tego bardzo „dowodu”, mogłem „pokazać”, że F ( ω ) jak podano w równaniu. ( 5 ) mojego pytania (lub równania ( 3 ) poniżej) to tak naprawdę DTFT u [ n ] , którego szukamy. Więc po co zawracać sobie głowy dzieleniem u [ n ] jak w Eq. ( 1 ) pytania?F(ω)(1)cF(ω)(5)(3)u[n]u[n](1)
Jednak prawdą jest, że DTFT wszystkich sekwencji spełniają równanie. ( 4 ) w pytaniu (powtórzone tutaj dla wygody): F ( ω ) ( 1 - e - j ω ) = 1 Ale teraz pojawia się faktyczna matematyczna wada: z równania. ( 2 ) błędne jest stwierdzenie, że F ( ω ) = 1(1)( 4 )
F( ω )(1−e−jω)=1(2)
( 2 ) Eq. (3)jest tylko jednym z nieskończenie wielu możliwych rozwiązań(2)i dogodnie zdarza się, że jest to takie, którego autor potrzebuje do uzyskania prawidłowego wyniku końcowego. Równ. (3)jest DTFT zF[n]w(1)zc=-1F( ω)=11−e- j ω(3)
( 3)( 2)( 3)f[ n ]( 1 ) , ale z podanej pochodnej nie można tego wiedzieć.do=−12)
Więc jak możemy uniknąć błędów matematycznych i zastosowanie do uzyskiwania DTFTs z a l l sekwencji ( 1 ) , z dowolnej stałej c ? Prawidłowy wniosek z ( 2 ) to F ( ω ) = 1( 2 )a l l( 1 )do( 2 )z pewną jeszcze nieokreśloną stałąα. Podłączenie(4)do lewej strony(2)daje1+α(1-e-jω)δ(ω)=1+α(1-e-jω)| ω=0⋅
F( ω )=11−e- j ω+αδ( ω )(4)
α( 4 )( 2 ) Tak więc wszystkie funkcje F ( ω ) podane przez ( 4 ) spełniają ( 2 ) , zgodnie z wymaganiami.1 + α ( 1 - e-j ω) δ( ω ) = 1 + α ( 1 - e- jω) ∣∣ω =0⋅ δ( ω ) = 1 + 0 ⋅ δ(ω ) = 1
fa( ω )(4 )(2 )
Stałą w ( 4 ) można wyznaczyć na podstawie wartości f [ n ] przy n = 0 : f [ 0 ] = 1 + c = 1α(4 )fa[ n]n = 0 Można wykazać, a takżeWolframAlpha zgadza się, że podstawowa wartość Cauchy'ego całki w(6)wynosiPV∫ π - π dω
fa[ 0 ] = 1 + c = 12)π∫π-πfa(ω ) dω = 12 π∫π- πreω1 - e- j ω+ α2 π(6)
( 6 )Z(6)i(7)otrzymujemyα=π(1+2c)Tak więc dlac=-1P.V.∫π- πreω1 - e- j ω= π(7)
( 6 )( 7 )α = π( 1 + 2 c )(8)
otrzymujemyα=0(co odpowiada oryginalnej sekwencjif[n]stosowanej przez autora dowodu), a dlac=0(tj. Dlaf[n]=u[n]) mamyα=π, który ostatecznie daje nam pożądaną DTFTu[n]: U ( ω ) = 1c = - 12)α = 0fa[ n ]c = 0fa[ n ] = u [ n ]α = πu [ n ]U( ω ) = 11 - e- j ω+ πδ( ω )(9)