¿Es la media general de la señal siempre proporcional a la transformada de Fourier a una frecuencia de 0, y cómo puedo explicar eso usando las matemáticas?

De la fórmula de la Transformada de Fourier, si tenemos una señal de tiempo continua [matemática] x (t) [/ matemática], entonces su Transformada de Fourier será:

[matemáticas] X (\ omega) = \ int _ {- \ infty} ^ {\ infty} x (t) e ^ {- j {\ omega} t} dt [/ math]

Donde [math] \ omega [/ math] es la frecuencia. En esta fórmula, si ponemos [math] \ omega = 0 [/ math], el lado derecho se convierte en integral de [math] x (t) [/ math]:

[matemáticas] X (0) = \ int _ {- \ infty} ^ {\ infty} x (t) dt [/ matemáticas]

De manera similar en DFT, deje que [math] x (n) [/ math] sea una señal discreta y luego su DFT:

[matemáticas] X (k) = \ sum_ {n = 0} ^ {N-1} x (n) e ^ {- j2 {\ pi} nk / N} [/ matemáticas]

Donde [math] k [/ math] es la frecuencia digital y N es la longitud de la señal [math] x (n) [/ math], tomando nuevamente [math] k = 0 [/ math]:

[matemáticas] X (0) = \ sum_ {n = 0} ^ {N-1} x (n) [/ matemáticas]

Mientras que la media de [matemáticas] x (n) [/ matemáticas] se define como:

[matemáticas] \ overline {x (n)} = \ frac {1} {N} {\ sum_ {n = 0} ^ {N-1} x (n)} [/ matemáticas]

Ahora puede observar que la Transformada de Fourier de [matemática] x (n) [/ matemática] es igual a [matemática] \ overline {x (n)} [/ matemática] excepto el factor [matemática] 1 / N [/ matemática] .

Para señales ergódicas, sí. FT a cero frecuencia es el promedio de tiempo. El tiempo promedio es igual a la media de las señales ergódicas.