基本关系

时间傅立叶变换定义为

1. EQUATION_DISPLAY
FTt[h(x;t)]=h(x:t)eiωtt=g(x;ω)ω[,]
(488)

其中,h(x;t) 为取决于位置 x 和时间 的实际函数,tω 为角频率。

积分限值是指整个时间域 t[,] 的积分。 但实际上,该积分是指给定时间段 t[T/2,T/2] 的积分。 函数 h(x;t) 为时间周期函数(或者已更改为周期函数)。

更常见的是使用特定时间块 T 的“有限”傅立叶变换:

2. EQUATION_DISPLAY
FTt[h(x;t)]=T/2T/2h(x:t)eiωtt=g(x;ω,T)ω[mπT,mπT]
(489)

其中,m 为采样点数。

如果在块 Tkth 记录上进行有限变换,则变换为:

3. EQUATION_DISPLAY
FTt[h(x;t)]=(tk+(T/2))(tk+(T/2))h(x:t)eiωtt=g(x;ω,T)ω[mπT,mπT]
(490)

时间傅立叶逆变换为

4. EQUATION_DISPLAY
FTt1[g(x;ω)]=12πg(x;ω)eiωtω=h(x;t)t[,]
(491)

同样,尽管积分域为无限域,但应理解为此积分是有限频率空间的积分。

空间傅立叶变换定义为

5. EQUATION_DISPLAY
FTs[g(x;ω)]=xg(x;ω)eikx|x|=f(k;ω)kK;ω[,]
(492)

函数为空间周期函数(或已更改为空间周期函数)。

使用压缩符号

6. EQUATION_DISPLAY
g(x;ω)eikx|dx|g(x(ξ);ω)eiks(ξ)|xξ1×xξ2|ξ1ξ2
(493)

空间傅立叶变换实际上出现在参数空间中,而不是表面上某个点的坐标的三维空间。 此参数表示映射到定期采样的平面二维空间中。

空间傅立叶逆变换为

7. EQUATION_DISPLAY
FTs1[f(x;ω)]=1(2π)nKf(x;ω)eikx|k|=g(x;ω)xS;ω[,]
(494)

其中,n 为波数空间 K 的维数。 对于表面上的转换 k={k1,k2}K,n=2。 对于曲线上的变换,n=1